捍衛內燃機引擎 《Mazda》研發副總談《Skyactiv-X》

圖片來源：Mazda

在這個多數汽車製造商轉向電動技術、全球各大城市表態禁行燃油車輛，加上柴油引擎醜聞不斷的時代，內燃機引擎的未來似乎不被看好。然而，《Mazda》卻不這麼認為，「展望未來的10年至20年，我們相信內燃機引擎仍然會是市場上的主流動力選項」，Mazda北美研發副總裁Masashi Otsuka如此表示。

以Mazda最新的動力單元Skyactiv-X來說，其背後的設計哲學就是利用極高的燃燒效率來達成輸出與油耗兼顧的目標。而Skyactiv-X成功進入量產，也意味著Mazda持續看好與捍衛內燃機引擎的理念。

負責Mazda動力系統研發的工程師Yoshiaki Yamane說明，目前僅有北歐國家、加拿大還有部分歐洲國家的電力來源是真正潔淨的永續能源，其他多數國家還是以燃煤等高汙染的火力發電為主，以這些國家來說，電動車和內燃機車款在整體碳排放量的差異並不大。既然內燃機引擎目前還是大宗，那麼Mazda認為他們還能夠持續改良內燃機的效率，來達到高效率、節能減碳的目的。

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在進行新一代動力研發之前，Mazda的工程團隊列出了一張清單，內容記錄了他們理想的動力單元需要擁有哪些元素，而Skyactiv-X即是最終產物。結合柴油引擎的壓縮燃燒與汽油引擎寬廣的動力帶，Skyactiv-X引擎達成了動力與油耗兼具的特性。

傳統汽油引擎仰賴火星塞點燃汽缸內的壓縮混合油氣，燃燒由汽缸中心點向外逐漸擴張。只不過，在燃燒擴張的過程當中，活塞也不斷向下運動，當燃燒終於遍布整個汽缸以後，活塞此時可能已經向下運動了一段距離，這樣相對緩慢的燃燒過程使得動力無法完整的傳遞。

至於柴油引擎所使用的壓縮點火則幾乎是同時將汽缸內的混合油氣點燃。不過，對於汽油引擎來說，這個過程如果沒有經過控制，對於引擎內部機件來說是相當激烈的燃燒方式，若是在不對的時機引燃油氣，可能會導致活塞或是汽門損壞。

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對此，Mazda的工程師發現可以透過傳統汽油引擎的火星塞來精準的控制壓縮點火時機，研發出了獨門的SPCCI火花控制壓縮點火技術。在壓縮點火模式之下，Skyactiv-X引擎可用30:1的超稀薄油氣混合比來運轉，相較於一般引擎的14:1油氣混合比來的更加節能。當高壓縮比的活塞到達頂點時，汽缸內的混合油氣就幾乎達到了燃點，此時火星塞就會點燃高壓縮油氣引發連鎖反應，讓整個燃燒室幾乎同時燃燒，在精準的時機控制之下，將引擎的動力行程發揮到最佳狀態。

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正因為SPCCI技術，排氣量為2.0升的Skyactiv-X引擎得以擁有和2.5升自然進氣引擎相近的動力輸出，同時油耗表現卻相當於1.5升的自然進氣引擎。除此之外，Mazda表示傳統內燃機引擎只有在特定的引擎轉速之下能夠發揮最高的效率，但是Skyactiv-X的高效表現卻能夠橫跨幾乎所有的引擎轉速帶，這使得Mazda的工程師可以為Skyactiv-X引擎搭配齒比較密的變速箱設定來達到更迅速的加速反應。

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Mazda動力系統工程師進一步說明，Skyactiv-X會依照不同駕駛狀況在傳統的火星塞點火模式和壓縮點火模式之間切換，但是駕駛完全感覺不到這兩個模式切換之間的差異，過程完全不會有頓挫或震動。

雖然Skyactiv-X尚未出現在任何Mazda旗下的車款之上，但是預計明年亮相的新世代Mazda 3將會率先搭載這具動力單元，隨後則會擴大使用到Mazda所有的產品陣容之中，包括廣受好評的敞篷小跑車MX-5。

Mazda北美研發副總裁Masashi Otsuka更強調，「基本上，我們對於內燃機引擎的研發工作還抱持著相當大的興趣，Mazda會繼續研發效率更高的內燃機引擎。這是我們的首要目標，也是Mazda未來動力系統發展的關鍵」。

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