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马自达■马自达百年献礼（六）减排：从氢转子到汽油压燃( 二 )


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马自达■马自达百年献礼（六）减排：从氢转子到汽油压燃
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后来推出的“马自达5氢转子混合动力车”就解决了以上提及的两大问题 。
【马自达■马自达百年献礼（六）减排：从氢转子到汽油压燃】

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氢转子为什么没有推广？
实际上二十一世纪伊始 ， 很多汽车厂商都投入了氢能源汽车的研发 ， 比如宝马的氢内燃机 ， 和丰田、通用等公司的氢燃料电池等等 。
但是到了2009年左右 ， 不少厂商陆续宣布将减少或停止氢燃料汽车的研发 ， 原因是氢能源理论上很美好 ， 实用化却依然可望不可即 。

马自达■马自达百年献礼（六）减排：从氢转子到汽油压燃
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SKYACTIV-X汽油压燃
其实氢能车和电动车在十九世纪就诞生了 ， 并且都比内燃机汽车更早 ， 但十九世纪人类不论在氢能源还是在电磁学领域的技术实力都非常有限 ， 导致这两种比汽油更适合用来驱动车辆的能源技术一直停滞不前 ， 无法进入民用市场 。

马自达■马自达百年献礼（六）减排：从氢转子到汽油压燃
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在新世纪开始的十年 ， 氢能源应用的研究再次掀起热潮 ， 不过大家失望地发现它依然不具备推广的天时地利人和 。 因此在第二个十年 ， 电驱动有了空前的发展 ， 绝大多数品牌也已经走上了电动化道路 。
但马自达是个偏执狂 ， 就喜欢在燃油机上面钻牛角尖 。 为了进一步提高发动机热效率 ， 马自达想出了把柴油发动机上的“压燃”用到汽油机上 。

马自达■马自达百年献礼（六）减排：从氢转子到汽油压燃
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那么SPCCI的突破点在哪里？首先我们要先了解一下HCCI均质压燃技术 。
HCCI（Homogeneous Charge Compression Ignition）——均质压燃 。 为什么燃料可以被“压”燃 ， 这里就需要复习一下中学物理了 。 压缩（外力对其做功）可以使得物体内部分子热运动增强 ， 内能增加 ， 温度就会升高 。 还记得物理老师用一根管子快速压缩 ， 瞬间把管中的羽毛引燃吗？压燃技术正是运用了这个原理 ， 这也是柴油发动机的特性 。

马自达■马自达百年献礼（六）减排：从氢转子到汽油压燃
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HCCI除了能实现很高的压缩比 ， 还能让燃料快速且完全地燃烧 ， 多点大面积同时着火实现稀薄燃烧 。 没有了传统火花塞点燃火焰的传播延迟过程 ， 压缩点火可以在极短的时间内完成燃烧放热 ， 以提高发动机效率 。 因此 ， HCCI是一种非常理想的燃烧模式 。

马自达■马自达百年献礼（六）减排：从氢转子到汽油压燃
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难处在哪儿？HCCI在汽油发动机上很难实现稳定状态 ， 因为燃烧的氧化反应过程复杂 ， 从氧化反应开始 ， 到混合气引燃期间 ， 会有一段从冷焰到热焰的着火延迟 。 这个着火延迟与缸内温度、压力和燃料浓度都有关系（不同的驾驶条件下 ， 压缩冲程中存在温度和压力的变化） ， 因此HCCI的着火时刻不易控制 。
如图所示 ， HCCI只适合于中低转速的工况 ， 那么能否在其他转速期间用火花塞来点火呢？
马自达■马自达百年献礼（六）减排：从氢转子到汽油压燃
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可以是可以 ， 但前面说了 ， HCCI的着火时刻如迷一般难以捉摸 ， 使得火花塞点火时机的把握变得极为困难 ， 因此两种引燃模式之间的切换 ， 无法做到完美的衔接 ， 这就不利于发动机的平稳运转和寿命 。


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