Mazda下一世代Skyactiv動力科技 將率先使用HCCI點火技術

Mazda總是在做一些其他車廠不一樣,或者是不願意做的事,例如:當初其他車廠認為轉子引擎不太可行,Mazda卻把它發揚光大!而目前電動車的趨勢,Mazda似乎也沒有跟其他車廠一樣急忙趕流行,Mazda第一部電動車目前預計2019年才會推出。論究其原因,當然是因為Mazda認為內燃引擎對於節能減碳的高標準要求,仍然是有解決方式的。

最近Mazda負責北美特別任務的高級副總裁羅伯特·戴維斯(Robert Davis)在一個研討會上表示,內燃引擎即將被終結的命運似乎是被評估錯誤了。他認為大家都把焦點放在電動車零碳排放的優點,而忽略另一項會造成環境汙染的問題,那就是電池的回收,因為電動車所使用的鋰離子電池並不能像手機電池那樣輕鬆回收的。

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當然Mazda對於EV和PHEV技術的研發當然是不遺餘力的,而對於內燃動力的技術研發,更是同步的努力進行中,而新一代的Skyactiv動力也確定要使用HCCI點火技術,並在2018下半年搭載於Mazda 3身上,而今年的東京車展將要展出的大改款Mazda6也確定會搭載此新一代Skyactiv-G的動力科技。

這項技術十年前就已經有了,但並非Mazda所發明,由於燃燒室溫度控制比傳統內燃引擎都難上許多,溫度太低會導致動力輸出效果不佳;太高則會導致爆震影響動力輸出並且傷害引擎,因此當時並未被其他車廠所量產,如今Mazda堅持研發終於有了成果。

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目前所知消息,下一代大改款Mazda6的造型,將會與2010年所推出的Shinari Concept概念車大致相似。

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講到F1的動力科技,大家都只會想到KERS動能回收系統,卻鮮少有人會去提到它的HCCI內燃引擎技術,這可能是下一世代內燃引擎是否能夠繼續存活的重要關鍵!

HCCI(Homogenous Charge Compression Ignition) 均質充量壓縮點火的技術在早期曾被FIA大會禁止使用,如今已被F1賽車油電混合動力中的內燃引擎所採用。像是Ferrari、Mercedes以及Honda…等F1車隊賽車均有搭載。

F1賽車內燃引擎活塞的圓頂中心具有特殊的延伸部位,其剛好位在燃燒室內的凹部中(另外一個特小的燃燒室),在這凹部中的混合油氣會被壓縮到自發點火,類似柴油引擎的作動原理,可以大幅提升低轉速的扭力表現。但其實F1引擎的燃燒室內仍然還是有傳統火星塞的配置,而這主要是用來延伸燃爆效果,增強高轉速時動力輸出之用的。畢竟超過萬轉的工作環境,繼續使用HCCI肯定會產生難以控制的爆震,而影響動力輸出。

不過F1引擎主要是利用渦輪增壓器提供的壓力來讓混合油氣自燃;而以Mazda的造車理念來看,他們仍會使用自然進氣的設計,所以新型Skyactiv2的NA引擎將會有高達18:1的高壓縮比來產生足以讓混合油氣自燃的高壓、高溫環境,並且可能會捨棄火星塞的設置,100%以HCCI作為動力來源。

另外,HCCI的技術無須像現今所使用的內燃引擎,需安插高壓噴油嘴於燃燒室內,而是直接將混合好「冷」的油氣直接送入燃燒室內,因此對於機件的耐久性相信也會是一大助益!

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目前Mazda所使用的Skyactiv-G自然進氣引擎,具有14.0:1的超高壓縮比,為目前NA汽油引擎最高的壓縮比設計,連許多知名NA超跑都還未達此設定。

雖然壓縮比如此的高,但由於無需使用火星塞點火,相對地可以大幅降低溫度,所以燃燒後廢氣中的碳微粒物與NOX含量也可大幅降低;更因為無需等待火焰來引燃所有的混合油氣,而能夠更快速產生動力,並且可使用比現在缸內直噴供油系統更為稀薄的空燃比,因此HCCI汽油引擎的最高熱轉換效率可接近達50%之多。

據Mazda表示,新Skyactiv2的燃油經濟效率可比過去提高了多達30%,新一代 Mazda 3使用此款引擎,可以達成30km/L的超優異油耗表現。使用更少的燃料就能產生動力,相對地!也就可以符合減碳的要求。

相信未來再結合這項技術運用到轉子引擎上,轉子引擎先天油耗與排放不佳的劣勢,說不定就能獲得扭轉,RX-7、RX-8或者是RX-9…等,不管新轉子動力跑車名稱為何,量產化指日可待!

訊息來源:autonews

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Bear

曾於2002~2004任職於Option改裝車訊編輯,之後轉戰汽車銷售十餘年,擔任總代理新車及超級跑車的銷售業務及公關企劃,藉由過去的工作經驗作貼切的報導,以協助讀者們購車前的參考,是在下的職責以及撰稿方向。