为什么15年前的Skyactiv引擎依然让工程师惊艳

现在汽车行业几乎都在谈EV、Hybrid以及电动化,但如果把时间拉回十多年前,其实汽车引擎领域也曾经出现过不少让工程师眼前一亮的技术,而Mazda的SkyActiv就是其中一个。SkyActiv从2010年前后开始出现,到现在已经超过15年。它没有靠夸张的马力或者超大排量出名,反而是Mazda想办法让传统汽油引擎做到更省油、更有效率,同时又尽量保留驾驶乐趣。

这其实也很符合Mazda一直以来的风格。过去Mazda为了把转子引擎发展下去,走了一条和其他车厂不太一样的路。到了SkyActiv时代,Mazda同样把这种“不跟别人一样”的思维放在传统活塞引擎上。
Mazda其实一直都不是一个喜欢跟着主流路线走的品牌。当时很多车厂想降低油耗,都会想到Hybrid、Turbo或者把引擎做小。Mazda却问了一个很简单的问题:“如果不靠Hybrid,也不靠Turbo,传统汽油引擎本身还能不能变得更省油?” 于是,SkyActiv就这样诞生了。

SkyActiv最重要的一个特点,就是很高的压缩比。简单来说,压缩比可以理解成活塞把空气和燃油混合物“压得有多紧”。一般汽油引擎的压缩比大约是8:1到10:1,但Mazda的SkyActiv-G最高可以做到14:1。
压缩得越充分,燃烧的时候就可以更有效地利用燃油,就是同样一滴油,可以产生更多有效的动力,因此有机会降低油耗。

但问题也来了。压缩得太高,汽油混合物就更容易在不应该燃烧的时候自己爆开,也就是我们平时说的“爆震” (Engine Knock)。
如果爆震太严重,不只会影响动力和顺畅度,长期下来也可能对引擎造成损伤。所以Mazda真正厉害的地方,并不是单纯把14:1这个数字做出来,而是想办法让这么高的压缩比依然能够正常工作。

Mazda重新设计了活塞顶部的形状,同时调整燃油喷射、点火时间以及排气系统,让燃烧过程更加稳定。其中一个比较特别的设计,就是4-2-1排气歧管。它可以帮助废气更有效率地离开燃烧室,同时改善中段扭力表现。
所以你可以把SkyActiv-G理解成:Mazda没有让引擎喝更多油来换取动力,而是想办法把每一滴油都用得更有效率。
而Mazda后来还进一步挑战传统汽油引擎的燃烧方式,推出了SkyActiv-X。如果说SkyActiv-G是在传统汽油引擎上不断提高效率,那么SkyActiv-X则是直接尝试改变汽油引擎的燃烧方式。

SkyActiv-X最特别的技术叫做SPCCI。它可以让汽油引擎同时借鉴汽油和柴油引擎的燃烧方式。普通汽油引擎主要靠火花塞点燃混合气,而柴油引擎则主要利用高压缩产生的高温来让燃油自行燃烧。
SkyActiv-X就是想把这两种方式结合起来。在特定情况下,它会让引擎吸入大量空气,再喷入比较少的燃油。到了压缩行程接近结束的时候,火花塞先点燃一小部分混合气,产生的压力再帮助其他混合气一起完成燃烧。

SkyActiv-X在欧洲等市场推出后,确实展现出不错的燃油经济性。当时搭载SkyActiv-X的Mazda3,在部分测试中,6速手排版本可以达到34.6 mpg,而6速自动版本则达到39.9 mpg。
可是SkyActiv-X虽然更加省油,但制造成本也比较高,而且动力并没有明显超过SkyActiv-G。两者之间大约只有8 Hp动力差距,但SkyActiv-X在Mazda3上的选装价格却可能高出约27%。

对于消费者来说,如果需要多花一笔钱,换来的主要是更好的燃油经济性,却没有获得更强的动力,确实不一定容易接受。
所以SkyActiv-X在技术上并不是失败,而是商业上很难成为主流。Mazda当年甚至连柴油引擎都没有放过。SkyActiv-D同样走了一条非常特别的路线。

传统柴油引擎通常使用很高的压缩比,但Mazda反而把SkyActiv-D的压缩比降到了14:1。这样做主要是为了减少NOx和碳烟的产生,同时也减少对复杂废气后处理系统的依赖。
这副柴油引擎还有一些特别之处,例如采用铝制缸体,而且最高转速可以达到约5,500 rpm。对于柴油引擎来说,这样的设定确实相当少见。
当然,SkyActiv也不是完全没有缺点。例如部分2.0L和2.5L SkyActiv-G引擎在长期使用后可能出现积碳,因此需要进行进气系统清洁,以维持引擎的正常表现。

但即使如此,它依然是一套很值得研究的技术。
因为当其他车厂开始大规模投入Hybrid和EV的时候,Mazda却选择继续研究汽油引擎。而且Mazda不是简单地把引擎做大、加入Turbo,而是从燃烧过程、压缩比、燃油喷射以及排气系统等基本环节重新研究。

这也是为什么SkyActiv可以从2010年一路发展到今天。甚至到了现在,Mazda依然没有完全放弃传统引擎。
除了SkyActiv之外,Mazda近年来还推出了直列六缸引擎,并搭载在CX-90等车型上。在其他车厂不断缩小排量的时候,Mazda反而继续保留六缸动力。

不过现在汽车行业已经进入电动化时代,传统引擎面对的法规和市场压力越来越大。但SkyActiv证明了一件事,在Hybrid和EV成为主流之前,传统引擎其实还有很多进步空间。

Mazda用十多年的时间证明,即使不跟着大家一起走Hybrid或者大力发展Turbo,也可以通过工程技术,把一副传统汽油引擎做得更加有效率。这也解释了为什么这么多年过去,SkyActiv依然有一群忠实支持者。
你觉得Mazda SkyActiv最厉害的地方是什么?又或者在EV越来越普及的今天,你觉得Mazda继续研究传统引擎还有没有意义?欢迎留言告诉我们你的看法!
消息&图片来源:Carbuzz


