不同的路同样结果

胡岩

别人用增压方式提高燃油经济性和减排，马自达独辟蹊径用提高压缩比提升汽油机的效率和排放。同样，创驰蓝天的柴油机采用世界第一低的压缩比创造出新一代高效清洁型柴油机。创驰蓝天为马自达这家不大的汽车公司赢得了尊敬

创驰蓝天清洁型柴油发动机SKYACTIV-D好在哪里？

低压缩比（14.0∶1），提升经济燃油性20%

采用二级涡轮增压，实现了从低速到高速顺畅的线性功率响应，以及低速状态下扭矩的大幅提升（最大转速5200rpm）

无需昂贵的N0x后处理，符合各国严格的尾气排放指标（欧洲：Euro6，北美：Tier2Bin5，日本：POST新长期规定）

NOx（氮氧化物）及颗粒物的产生原因

柴油发动机通常压缩比较高，活塞上死点的压缩温度和压力非常高。在这种状态下喷射燃料，容易在形成适当的混合气体之前就被压燃，在局部形成不均匀燃烧，导致NOx的产生，并在氧化不足部位的燃烧产生颗粒物。因此，近年来在日益严格的尾气排放管制情况下，想在活塞上死点附近获得最佳效率的燃烧变得越来越困难，不仅油耗增大，还不得不等活塞下降、压力及温度降低后再让其燃烧。

如何确保低温启动性及避免暖机运转中发生的半失火

多孔压力喷射的可燃混合气体形成

新采用的多孔压力喷射装置，可使燃料喷射模式更丰富，喷射量及喷射时间可精确控制，从而提升了混合气体浓度的控制精度，确保低温下的启动性能。作为硬件能力，1次燃烧中最大可作9次喷射。前喷、主喷、后喷的3次喷射为基础，根据行驶状态可变换多种喷射模式。通过这种精确的喷射控制及陶瓷点火塞，可在低压缩比的条件下确保正常启动。

采用排气VVL装置，可提升暖机中的空气温度

排气侧的阀门通过采用VVL（Variable Valve Lift：可变阀门升程装置），可抑制启动后暖机运转中发生的半失火。一旦开始燃烧，排气的温度就会升高。在吸气冲程中排气阀门只打开少许，使排气管内的高温残留气体向气缸内逆流，以提高空气温度，促进压缩时的温度上升，提升点火的稳定性。

2级涡轮增压提升扭矩，使尾气更清洁，降低油耗

柴油发动机的涡轮增压虽然不能大幅提升功率，但对于尾气清洁化及降低油耗也是必不可少的。创驰蓝天柴油发动机装备了大小2个涡轮增压装置，根据运转速度的不同，采用2级增压方式，分别进行增压。籍此实现了低速时的高扭矩、快速响应，高速时的高功率输出，而且可确保大量EGR（排气再循环）时充分的空气（氧气）供给，再加上低压缩比，可在降低NOx及颗粒物排放的同时，实现最佳时间段的燃烧。

低压缩比的优点

低压缩比可使燃烧时间最优化

压缩比降低后，活塞上死点的压缩温度及压力也随之降低，因此，即使在上死点附近喷射燃料，由于点火时间延长，有利于燃料与空气的充分混合，这样可带来更均匀的燃烧，避免局部高温或氧气不足。NOx及颗粒物的产生量也会减少。另外，由于可在上死点附近喷射及燃烧，使实际做功量（膨胀比）比高压缩比柴油发动机还要大，由此带来了高效率。

马自达在欧洲的Atenza和CX5都搭载创驰蓝天柴油机

压缩比降低后，创驰蓝天柴油发动机与过去的柴油机相比，最大缸内压力降低，通过优化结构，可实现轻量化。举例来说，将气缸体做成铝制，单体重量比原来减轻了25kg。通过减小气缸盖厚度、排气系统多歧管一体化设计，减轻了3kg的重量。在往复式柴油发动机上，活塞单体的重量减轻了25%。曲轴的主轴颈直径由原来的60mm缩小至52mm，减轻了重量25%。带来的结果是，机械阻力大幅降低，实现了与汽油发动机同等的工作效率。

尽管有以上诸多优点，但过去以来柴油发动机的低压缩比化并未取得进展，其原因有2点：第1点是如果降低压缩时的空气温度，低温时的压缩温度过低会给启动带来问题;第2点是暖机在运转中的压缩温度及压力不足容易发生半失火。