Mazda 3《e-SKYACTIV X》壓燃引擎(七)非用不可~最快點火速度
如果瞭解上一回第六篇關於各種引擎的稀薄燃燒實力差距之後,接著比較容易理解燃燒速度與油耗、性能之間的關係,基本上「火星塞點火」之作業流程,乃是從一個點燒起來後再慢慢擴散至整個燃燒室,狀態如同諾曼第登陸→奪回德國佔領區→殺入德國核心瓦解納粹勢力→二戰結束,總共花了一年以上的時間。但是「壓縮點火」就沒有這麼緩慢,且看以下分析。
▲中央為SKYACTIV-X引擎,右方為柴油引擎,都是使用壓縮燃燒原理,活塞達上死點時發揮快速燃燒效果,整個燃燒行程幾乎都在做功。反觀左方的火星塞點火汽油引擎,活塞下行程約一半的時間都在做「火焰擴散」這件事,實際做功距離相對短,而且轉速越高越不利,因為活塞運動速度太快,火焰燃燒速度會跟不上,效率會變得更差。
壓縮點火方式並非「直線狀態」的火焰傳導,而是以「波動狀態」瞬間噴發形式,猶如辛亥革命「群情激奮、遍地開花」之態勢,從武昌起義到清宣統皇帝退位僅約四個月的時間,革命軍並沒有從武昌一路打到北京甚至整個中國,而是各省先後革命成功或是宣布獨立脫離清朝統治,所以花費時間相對短。以下為實際數據分析,看完之後相信很有感覺。
*火星塞點火燃燒速度:20~100公尺/秒,基本上乃是比照「氣流」傳遞速度所以很慢熱!
*壓縮點火之燃燒速度:>333公尺/秒,基本上乃是比照「聲波」傳遞速度無疑是秒殺!
因為二者速度相差三倍~十倍以上,所以只要是壓縮點火引擎,不論是汽油或柴油引擎,幾乎整個燃燒行程,也就是活塞從上死點到下死點「幾乎都在做功」沒有偷懶。
相反地,如果是火星塞點火引擎,幾乎一半的燃燒行程都在做一件事,那就是「火焰擴散」,等到多數燃料開始燃燒,可以做功的行程也只剩下一半,很虧啊!
正因為上述二大原因,可以大幅增進內燃機的工作效率,所以Mazda非常積極地擁抱壓縮點火汽油引擎。根據原廠數據,與自家SKYACTIV-G引擎相比較,SKYACTIV-X引擎燃油效率提升20~30%以上,扭力輸出提升10%,基本上這是一個相當出色的成績,因為導入48V輕油電系統,燃油效率最多提升5~10%,如果是24V或12V輕油電系統,效率增進幅度僅約5%,汽缸間歇系統後也差不多是如此,由此不難體會Mazda的SKYACTIV-X真的是黑科技無誤!
相關系列文章>>
(一) 台灣突然導入怎回事?
(三) 柴油可以壓縮點火卻不能均質燃燒?
(四) 其它車廠有沒有壓縮燃燒汽油引擎?
(六) 非用不可~最強稀薄燃燒
(七) 非用不可~最快點火速度
(八) 淺然結構設計 但依然是機密
(十) 直接點名缺點在哪裡!
(十一) 此時此刻在台銷售是哪招?高招!
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