正确的提示信息

扫码打开虎嗅APP

搜索历史
热搜词
原创
2020-05-05 17:15
汽油车努力起来,真没电动爹什么事儿

题图:一辆换装了雪佛兰 V8 发动机的特斯拉 Model S,图自 insideEVs


“你坐马自达,怪不得你塞车。”


1997 年,梁家辉在《黑金》里对着迟到了 11 分钟的与会黑老板轻蔑一笑。在无忧无虑的淳朴汽油时代,汽车品牌之间等级分明,座次清晰。“我们坐的都是奔驰,都是劳斯莱斯”,而“你坐马自达,你根本就没有资格来开这个会。”



谁也不会想到,二十年过后,当奔驰和劳斯莱斯们都已经对电动车亦步亦趋,内燃机汽车最后的坚守者,竟然是那家廉价亲民、又天生反骨的日本偏门小公司。


当年三言两语间催生的“马自达塞车”梗,成了日后粉丝们乐此不疲的经典自嘲,也刻下了这家日系品牌挥之不去的形象烙印。说它小众吧,也不至于稀罕到孤僻;说它大牌吧,又确实长期偏离主流——国人说起马自达,脑海中印象大抵如此。



2010 年代,全世界都在搞小排量、搞涡轮增压,只有马自达硬要把自然进气发动机的潜力挖到底;步入 2020 年代,当全世界都在搞电动化、搞混合动力,马自达却在闷头做一种拗口难懂的“稀薄压燃”发动机。还顶着一个又土又怪的名字“创驰蓝天”——谁不知道电动才是环保、用电才能蓝天,今天你搞出来一个汽油车再怎么省油,就不怕大家连看 5 分钟科普的兴趣都没有?


只有那些学内燃机的朋友会激动地拍打着简历告诉你,马自达搞出来的这个什么什么蓝天,可是人类汽油文明百年来,未曾实现过的终极幻想。


千万别一听到“发动机”俩字,就直摇头说“我看不懂我看不懂”。其实绝大部分的所谓“黑科技”技术,如果不能向普通人用大白话解释明白,通常不是你的问题,是我的问题。


梦幻前传:终极压缩


不论你关不关注汽车产品,都很难躲开“涡轮增压”这个词儿。


约莫十年前,小排量涡轮增压发动机迅速普及,成为各大汽车品牌的首选。都说今天电动化是“大趋势”,那么十年前的“大趋势”就是小排量涡轮。十年过去,放眼今天的民用车市场,你已经很难买到一款不带涡轮增压的自然吸气车型。


马自达,几乎是硕果仅存的逆行者,全系使用着 Skyactiv-G 系列自然进气发动机(马自达在美国市场有一款 Skyactiv-G 2.5T 涡轮增压发动机属特例,限于篇幅本文不做讨论。)



插播一个对于涡轮增压的白话解释:


所谓涡轮增压,是在发动机的排气通路上安装一个涡轮,发动机排出的废气能量驱动涡轮转动,而涡轮同轴连接着一个进气叶轮,叶轮转动会产生压力将外界新鲜空气强行“卷”进气缸(所以带增压的发动机也称“强制进气”,与非增压的自然进气相对应)


一台内燃机的动力输出,取决于参与燃烧的空气量(增加喷油量并不难),而涡轮增压在不改变物理排量的情况下带来了更充足的进气,所以涡轮增压往往能明显提升动力。


有了涡轮增压,车辆所需的发动机排气量可以减小。比如原先需要 2.0L 自然吸气,现在 1.4L+涡轮增压(1.4T)就够了。而适度的小排量化,会使发动机的高效运转区间更加贴近日常用车工况(请注意增加涡轮并不会提高发动机效率),日常能耗和排放自然就降了下来。另一方面,由于进气量有了涡轮作为保障,涡轮增压发动机往往能在低转速下即可输出峰值扭矩,即人们所说的“低扭强”,这对于城市行驶是有利的。


然而天下没有免费午餐,没有什么技术会尽是优点。小排量涡轮发动机有百般好,也必然有它的劣势在。其中最显而易见的,叫做涡轮迟滞。


油门(虚线)踩下去了,但动力(实线)要等零点几秒才来


涡轮增压器由排气能量驱动,在发动机低负荷运转时,排气的能量不足,涡轮增压效果不明显或不起作用;而当突然踩下油门试图加速时,发动机负荷增加、排气能量增加、驱动涡轮加速、进气量增加是一个过程,需要一定的时间。


先是发动机要靠自身“努力”产生更多排气驱动涡轮,然后才是转起来的涡轮连带着进气叶轮转动,叶轮才能给发动机“打气”。所以,涡轮增压发动机较自然吸气发动机而言,难以拥有那种“随踩随有”的线性动力响应。


从踩下油门,到涡轮增压器建立起压力、动力突增的时间间隔,被称为涡轮迟滞(turbo lag)。这是一种客观上只可减弱、不可完全消除的现象。当然,涡轮增压发动机发展到了今天,出现了诸多减小迟滞的技术手段,现在优秀的涡轮增压机,已经可以将涡轮迟滞弱化到日常难以察觉。


然而马自达说不行,我一点迟滞我都受不了,这就有了 Skyactiv-G。



2010 年——正是小排量涡轮时代风雨欲来之际,马自达提出了 Skyactiv 创驰蓝天计划,核心便是发展高效率的自然吸气发动机 Skyactiv-G。现成的加涡轮、减排量之路,马自达不走,偏要去够自然吸气的现有技术天花板。(马自达第一代 Skyactiv 发动机还包括柴油机 Skyactiv-D,由于柴油车与国内关系不大,故本文对于第一代 Skyactiv 仅针对汽油机 Skyactiv-G。)


Skyactiv-G 的首要指标是热效率。对,就是内燃机经常被拿来耻笑的那个 “20%~30%”。小排量涡轮风潮正是为了应付环保法规,那么马自达非要用自然进气发动机来干小排量涡轮的事儿,首先便是要把能耗和排放降下来。


马自达在 2012 年交出的答卷——Skyactiv-G 发动机,拥有 37% 的最大热效率和 60kW/L 升功率(美国 EPA 数据,Skyactiv-G 2.0L,2014)。没有如今风靡的 48V 电机,没有任何混合动力,也没有以驾驶性和动力为牺牲,单纯依靠优化汽油燃烧过程,实现了 37% 的最大热效率。作为当代最早的一批高效发动机,Skyactiv-G 的很多指标要到几年后才被丰田等大厂超越。


(除最高热效率外,注意绿色表示的高效区间,下方两图明显区域更广)


现在你能买到热效率最高的汽油发动机,是丰田 TNGA 架构下 Dynamic Force 系列发动机的 40%,加上丰田油电混动系统的话可以到 41%,同时升功率也达到了 60kW/L(即效率不以动力为代价)。虽然热效率已经比马自达 Skyactiv-G 还高,但要知道马自达毕竟早了五年。


今天看来,Skyactiv-G 虽然仍属先进,很多技术其实已经不算新鲜。


提高燃烧效率最直接的手段,是提高发动机的压缩比。粗略理解,压缩比就是发动机活塞运动到上止点时的最小容积,与运动到下至点时的最大容积之比。通常,汽油发动机的压缩比在 10:1 左右,超过 11:1 的已属罕见。注重动力性能的发动机,会使用偏小的压缩比;强调低能耗和高效率的发动机,压缩比会偏大。


【压缩比=(A+B)/A】


提高压缩比的困难,是要面对爆震风险。爆震,是指在发动机活塞上行压缩的过程中,气缸内燃油在高温高压下被提前引燃。燃油不依照活塞运动规律的突发意外爆燃,会严重损伤发动机内部结构直至报废,这是一种十分危险的现象。


抑制爆震的手段之一,是减少气缸内残余的上次燃烧废气。为了抑制爆震、提高压缩比,Skyactiv-G 使用了独特的 4-2-1 排气歧管。即四个气缸的四个排气歧管先汇成两个,再合二为一。排气路径更长,点火相邻气缸间相隔更远,相邻点火气缸的排气脉冲不会互相干扰,就可以让排气门开启时间更久,尽可能地排光废气、减少残余。



特殊的排气歧管,加上其他一些措施,使得 Skyactiv-G 得以拥有惊人的 14:1 压缩比(国内因油品问题减至 13.1:1)。这一度是压缩比最大的量产汽油机,直到被马自达下一代发动机 Skyactiv-X 打破。五年之后 40% 热效率的丰田 Dynamic Force 发动机,压缩比也“不过” 13:1。


同样是要满足越来越严的环保法规,小排量涡轮是让发动机的高效区间,向着日常使用工况靠近一些。而马自达则是选择硬刚:我就是要把热效率这个硬指标做上去。凭借第一代 Skyactiv 系列发动机,马自达在不断收紧且更利于小排量涡轮机的排放法规中,用别人眼中挖掘殆尽、毫无希望的自然吸气发动机,不仅生存下来还站稳了一席之地——尽管这片地有越站越小的趋势。


好在,高压缩比自吸的 Skyactiv-G,才只是一个开始。


理想燃烧:魔幻现实


没有哪家停滞不前的公司能生存下来,尤其对于那些剑走偏锋的独行者。


2012 年第一代 Skyactiv-G 投产,这些年来马自达都在做什么呢?忙着研发第二代 Skyactiv——Skyactiv-X,这才是本文的高光主角。如果按照计划,刚刚在海外投产不久的 Skyactiv-X 发动机,应该在 2020 年内登陆国内。



第一代 Skyactiv,其实分为汽油机 Skyactiv-G 和柴油机 Skyactiv-D,而第二代 Skyactiv 则放弃柴油机而专注于汽油机。后缀 “X” 仿佛代表了汽柴油技术的交汇:Skyactiv-X 的核心,可以归结为“用柴油机的方式,烧汽油”


我们知道,由于汽油柴油各自特性不同,油机使用火花塞点火,即点燃式;柴油机无需点火压缩即燃,即压燃式。百年来,汽油点燃、柴油压燃,仿佛一加一等于二般的真理。


(点燃与压燃)


老司机都知道柴油车省油,柴油机的压燃式点火,在热效率方面更具优势。原理其实很好理解:火花塞点火,火焰要从中心的火花塞向四周扩散,逐步引燃整个气缸内的所有燃油混合气,燃烧传播的过程是需要一段时间的。


但在燃烧做功的过程中,发动机不会停下来等你烧,活塞始终在飞速上下运动。当燃烧还没有完全结束,活塞却已开始向下运动,意味着后面有一部分燃烧的能量,并没有真正作用于活塞下行,也就相当于这部分能量被浪费了。就好像我们蹬自行车时脚不慎踩空,你的腿明明做了功,却并没有真正用于自行车前进,相当于这部分劲是白费的。


(压燃做功在时间维度更集中,做功的效率更高)


反观柴油机使用的压燃式点火。燃油混合气在气缸内是均匀分布的,所以当活塞上行达到压燃所需条件时,燃烧会在整个气缸内多点、同时发生。燃烧能量在一瞬间释放,做功时间更短、峰值更高。并且气缸内各处燃料的,燃烧情况更为均匀一致。燃料能量中会有更大部分(相比点燃式)被用于推动活塞做功,热效率自然会更高。


马自达 Skyactiv-X,世界上第一台也是唯一的压燃式汽油机。


(“汽油车,不能加柴油”)


把汽油机做成了“柴油机”,马自达是如何实现这一魔幻现实的?Skyactiv-X 的核心技术,叫做 SPCCI 火花塞控制压燃点火(Spark Controlled Compression Ignition)


如果你懒得往下细看,简单粗暴划个重点:

  1. 汽油其实可以压燃,但条件极为苛刻,压燃不稳定难应用;

  2. Skyactiv-X 既能压燃也能点燃,能“压”时则“压”,不能“压”时切换到“点”;

  3. 但如果太多的时间是点燃式,压燃就没什么意义了;

  4. 为了尽量扩大压燃的可用范围,需要精确控制气缸内压力;

  5. 使用火花塞进行有限的点火,虽然用了火花塞,但目的不是点燃,而是精确控制压力来保证稳定压燃;

  6. 以上,即所谓火花塞控制压燃点火 SPCCI


(SPCCI:稀薄压缩-火花塞再压缩-压燃达成)


稀薄の诱惑


在内燃机前沿研究领域,有一种理想中的燃烧状态,叫做稀薄燃烧


稀薄燃烧,怎么算稀薄?按照空气中氧含量和燃烧化学式,人们计算出充分燃烧所需的空气/燃油混合比例(空燃比),应该是 14.7:1。所以理论上讲,只有当空燃比大于等于 14.7 时,燃油才可能被完全烧尽,其中的化学能才有可能被全部释放。当空燃比大于等于 14.7,就可以认为是稀薄混合气,所以说稀薄燃烧是一种理想燃烧。


然而汽油车发展百年,几乎从未实现理想空燃比。你在路上见过那么多车在跑,没有一辆能达到 14.7 的空气燃料配比,没有一辆能提供充足的空气让汽油充分燃烧。


这当然是有原因的。现在的汽油发动机,空燃比都是燃油过剩一些。因为这样虽然会导致燃烧不充分,浪费燃料并增加排放,但多余的燃油会起到降温作用,帮助提升动力性能。另一方面,当空燃比真的接近 14.7 时,稀薄混合气带来的富氧环境,会导致氮化物(NOx)等污染物大幅增加:燃油经济性是上去了,但排放污染就很难看。


理想燃烧,不是不想,实属不能。



马自达要继续提升发动机的热效率,但 Skyactiv-G 那种提高压缩比的法子,已经不能再多指望。原因是根据内燃机奥拓循环的理论热效率公式,随着压缩比增加,热效率的提升空间会越来越小,即边际效用递减。Skyactiv-G 已经做到了压缩比 14:1,单靠继续提高压缩比,对于热效率的提升幅度有限。


理论公式给出了另一个出路,叫做比热比,即定压比热容比上定容比热容。虽然听着玄了吧唧让人头大,但我花了点时间琢磨归纳了一下,其实你姑且可以这么理解:如果气缸内的燃油混合气,能将更多的热量用于使其膨胀,而不是用于使其升温,内燃机的热效率就会提高。


让混合气变得更加稀薄,可以提高比热比。因为当空气过量,有更多气体不参与燃烧但会吸热,燃烧温度就会下降;再加上燃料能充分燃烧,能量更彻底地用在了膨胀做功。所以燃油混合气越稀薄,理论热效率会越高。


理论到位了,下面剩下实践。


前面说到的氮化污染物是第一大难题。然而马自达在实验室中,在尝试了多种空燃混合比例后发现:当空燃比等于和稍大于 14.7 时,确实会如人们常识中那样,导致排放氮化物激增;但,当进一步增加混合气的稀薄程度,空燃比达到 29.4 时(两倍于 14.7),氮化物排放又会降低至可接受程度。也就是说,人们以往的认识是,稀薄混合气会导致 NOx 排放爆发,然而马自达发现——那是因为你家的稀薄混合气,还是不够稀。


(红线:当稀薄程度越过 14.7:1 进一步增加,NOx 排放又会减少)


惊喜还没结束。马自达在实验室中还发现,当稀薄程度进一步增加,空燃比增加到惊人的 36.8:1 时,在足够压力下,燃料混合气还没有等到火花塞点火,就自发被引燃了——也就是说,汽油压燃,其实完全可以实现。


稀薄+压燃,就此成为马自达的钻研方向。同时,这也是业界公认的,未来终极内燃机的最重要发展方向之一。


压燃の敏感


然而接下来几年,马自达一直都在被“实现稳定压燃”这一难题,按在地上反复摩擦。当然了,是自愿的。汽油压燃,确实是可行的——在实验室里。虽然和柴油压燃相似,但汽油终归是汽油,化学性质比柴油更活跃,要实现稳定可用的压燃,困难得多。


首先,压燃对发动机的运转工况有着极为苛刻的要求。只当发动机负荷、转速同时满足一小片特定范围时,才能维持稳定的压燃点火。其次,压燃对于温度与压强十分敏感,在不同的温度不同的海拔,压燃能不能成,简直像看缘分。再有,燃烧室内部的环境也影响着压燃的成败:温度过高,压燃发生太早振动严重;温度过低,压燃太晚降低效率……


要实现稳定、可用的汽油压燃,简直像在伺候爹。也就不难理解,哪怕汽油压燃能在实验室中实现超高的热效率,却从未曾被任何一家厂商应用于现实。


(蓝色:实现稳定压燃的条件范围十分有限)


但眼下马自达已经骑上了老虎,想下去肯定是来不及,就算下去了也没有其他出路,只有硬着头皮刚正面。最后,工程师们想出的解决方法是:用“背叛”压燃的方式,来实现压燃。


既然压燃不可能覆盖发动机的全部工况,那么压燃发动机终归不会完全舍弃火花塞,在部分无法实现压燃的时候,还是得以点燃式保持运转。而压燃不稳定的原因,无非是温度和压力。温度难以做到精确实时控制,但压力是可以的,比如——用火花塞点个火?


在气缸内压力不满足压燃条件时,火花塞提前实施小范围的有限点火,使缸内压力瞬间增加,之后气缸内尚未燃烧的大部分混合气就可以压燃点火。只要能精确控制火花塞的点火,就可以精确控制气缸内压力,也就能够实现更大范围的稳定压燃。


是压燃吗?是。火花塞呢?也用。这就是 Skyactiv-X 的核心科技,所谓火花塞控制压燃点火 SPCCI。


(CI 是压燃,SI 是点燃,SPCCI 是火花塞控制压燃)


基本原理听起来不复杂,但真要做到精确控制,就成了“听着简单做起来难”。由于 Skyactiv-X 同时具备点燃、压燃模式,其中压燃模式(SPCCI)还要判断火花塞的介入时机和介入程度,最后 Skyactiv-X 光是大体的燃烧策略就多达三层。在不同的发动机负荷、转速组合下,分别使用不同的空燃比、喷油量和燃烧方式。比如在起步、急加速时,直接使用火花塞点燃;在中高速巡航时,按需进行不同程度的 SPCCI 压燃。


由于 Skyactiv-X 已属于稀薄燃烧发动机,很多方面不能以过往的常规发动机来考量。比如前面提到的压缩比。要让超稀薄混合气仅靠压缩能量自发引燃,压缩比一定会远高于以往的点燃式汽油发动机。上一代 Skyactiv-G 压缩比 14:1 已经是世界第一,而 Skyactiv-X 达到了惊人的 16:1!而且,别忘了 SPCCI 还有火花塞点火增压进行再压缩,所以实际压缩比有时会比 16:1 的物理压缩比更高。


压缩比如此之高,爆震风险自然要倍加重视。马自达的解决策略,是使用高达 1000bar(常规汽油机的 3~4 倍)超高压油泵,将喷油过程分多次进行。普通汽油发动机,喷油后在压缩过程中,混合气吸热升温,这是爆震的前提条件。于是 Skyactiv-X 在压缩前的初次喷射时只喷少量燃油,此时混合气过于稀薄,以至于无法形成爆震;当压缩进行到中段再喷射足够燃油,这些燃油尚未来得及吸热升温就会被压燃,于是爆震风险被降了下来。



Skyactiv-X 的最大热效率“目标”,将达到 44%(因为还没有第三方实测,所以才只能说“目标”)。这是不借助混合动力的纯内燃机热效率,并且高热效率并不以牺牲驾驶动力性为代价。


据马自达自己的数据,在 2000 转/分这样的经济转速下,超稀薄燃烧的 Skyactiv-X 发动机,能比前代(Skyactiv-G)节省燃油 20%。不只是最大热效率提升,Skyactiv-X 的高效率工作区域被大幅扩宽,意味着实际中的综合热效率也会显著提高。动力方面,受益于高达 16:1 的高压缩比,Skyactiv-X 的低转速扭矩提升了 10~30%(类似柴油机扭矩大的特点),最大功率相比上代增加了 14%。


(Skyactiv-X 不仅提高了最大热效率,还扩大了高效率范围)


作为一款刚刚投入使用的新概念发动机,Skyactiv-X 当然也存在着一些需要时间检验的疑问。一方面,对于国内油品的适应能力还没有答案;另一方面,发动机控制压燃的长期可靠性尚待验证。另外,对于压燃时机的控制,是否真的保证了 NVH(振动和噪音)表现不输同级别普通汽油车,也是需要等到 Skyactiv-X 实车到来才有答案。


不过至少,在去年下半年开始交付 Skyactiv-X 车型的欧洲市场,对新发动机的接受程度超出了马自达预期。CEO 青山康弘去年接受《Automotive News Europe》采访时透露,欧洲的两款主力车型马自达 3 和 CX-30,分别有 60% 和 45% 订单选择了更贵的 Skyactiv-X 发动机。以德国为例,Skyactiv-X 版马自达 3 起售价 2.629 万欧元,而选择原有的 Skyactiv-G 发动机只需 2.379 万欧元。



44% 还不是内燃机的终点。在 Skyactiv-X 之后,马自达正在研发第三代 Skyactiv-3。在 Skyactiv-X 攻克了稀薄压燃后,下一代 Skyactiv-3 的重点,据传闻将包括副燃烧室和绝热燃烧技术。Skyactiv-3 的目标是在前代(Skyacitv-X)基础上提高 27%,即热效率 56%(纯内燃机效率)。如果再加上 48V 这样的微混动技术,热效率完全可能逼近 60%。


热效率 50~60%,和电动车 80~90% 的能量转化效率一比,好像也还是不老给力?但倘若你把电厂发电和传导效率算进来,再考虑一下锂电池生产回收中的排放,再琢磨一下燃油车的续航、补能速度、无电池衰减等优势,当燃油车(都不是混动哦)的热效率来到 50~60%,纯电动车还能说自己有多大优势?


东瀛宝马,申请转正?


Skyactiv-X 在海外装车交付不足一年,国内则要等到 2020 年下半年。但届时,搞定了技术问题的马自达,将面对一个技术无法解决的问题,价格。


目前在售的马自达 Skyactiv-G 车型,成本及定价已显偏高,间接导致了马自达近年来在国内逐渐远离主流沦为二线品牌。而搭载 Skyactiv-X 压燃发动机的马自达 3(国内昂克赛拉),国产后预计售价可能会逼近 20 万元。对于马自达这样的品牌、马 3 这样的家用车来说,这无论如何都显得过于高了。


花了那么大代价开发出的先进高效发动机,好像并不匹配马自达目前的品牌定位。或者换句话讲,这不应该是马自达这样一家体量小、定位大众的汽车品牌该干的事。



2019 年 3 月,马自达照例公布了自己的上一年度财报,其中一张中期规划 ppt 让业内人士纷纷惊掉下巴:马自达正在研制直列六缸(至少 3.0L 的大排量)Skyactiv-X 发动机,并且是一台用于后驱车的纵置直六。这其中,还提到了“品牌高端化”的字眼(brand value improvement)


直六、纵置、后驱,这是标准的宝马配方!而在日系品牌中相对强调驾控的马自达,又素有“东瀛宝马”之称。当正经德国宝马开始转向四缸和前驱,“日本宝马”反倒要“转正”了?


(概念车 Vision Coupe 会是新马 6 的原型)


马自达的高端化计划,不是空穴来风,更不是打嘴炮过嘴瘾。随后的几个月,有关马自达全新直六 Skyactiv-X 引擎、前置后驱底盘、纵置 8 速自动变速箱的专利纷至沓来。马自达不久前也宣布,将集中精力研发新一代马自达 6,在 2022 年前不会再推出任何其他新车型。传言基本实锤:新马 6 将从目前的横置前驱“买菜车”,转向高端化运动化的纵置后驱车,甚至还可能会有一辆新的双门跑车作为 RX-8 后继。


当年那个“坐马自达难怪塞车”的品牌,如今竟然打算和奔驰宝马掰手腕,难免让人们吃惊。不过仔细一想,马自达与丰田的合作关系,其实已经隐约为前者的高端化铺上了一层保护网。



2017 年,丰田与马自达达成交叉持股协议,丰田取得了约 5% 的马自达股份,双方在生产制造在内的领域进行全面合作。2019 年,日本媒体曝出,丰田正计划为旗下雷克萨斯品牌的高端车型,配备马自达开发中的直列六缸发动机。此时正值马自达六缸后驱专利满天飞之际,而丰田刚刚与宝马合作推出了搭载宝马直六发动机的新跑车 Supra。那么如果丰田日后只打算从别家获取高性能发动机,同属日系的合作伙伴马自达,总要比宝马来得合适一些。


有丰田与雷克萨斯作为“保底”措施,马自达得以更自如地投入到直六 Skyactiv-X 发动机、前置后驱平台等高端技术上面,而不必过多担心高端化尝试初期没人买账。当然潜藏的隐患和挑战是,高端化后的马自达如何与雷克萨斯之间做好差异化,避免合作双方的内部竞争。


不是一个人,不止一种机


马自达是在汽油机路线上,走得最坚决的一个,但也并不是唯一一个。其他几家日系车企,也在电动化之余进行着未来终极内燃机技术的开发。比如丰田和本田看好副燃烧室技术,这是一种低成本增加热效率的方法;日产在实现了可变压缩比的 VC-Turbo 发动机后,也在稀薄燃烧领域进行过预研。


但只有马自达,将大部分精力都放在了 Skyactiv 系列高效内燃机上。与其说是马自达对内燃机更有情怀、技术更强大,不如说是马自达船小好掉头——像丰田这样的巨头想如此孤注一掷,几乎是不可能的事。所以只有马自达在这条没人敢走的路上,一个人一条路走到黑。


(马自达对未来的预测,内燃机和混动到 2035 年仍是主流)


不过,千万别以为我们讲了半天内燃机,就等于认定电动车没戏。当内燃机热效率发展到 50~60%,也就基本来到了理论极限。但对于电动车来讲,长期来看真正限制其环保程度的主要因素,其实是整个电网的可持续能源占比。


内燃机热效率可以看到极限,而可持续能源占比的提升空间还很大。虽然目前发电(尤其是国内)主要还是靠热电,但可持续清洁能源发电的比例会越来越高。燃油车是不可能随着电网日渐清洁化而节能减排的,但电动车可以。地球上每竖起一座新的风力发电机、一块新的光伏面板,你的电动车清洁程度就增加了一分,而你的燃油车与此没有一点关系。


只是,这个过程也许会比一些人想象中,来得慢一些、复杂一些。如果看很遥远的未来,电动车 100% 会取代内燃机汽车;但如果要说当下以及近未来,继续提升内燃机热效率,至少仍是一种非常值得尝试的方向。马自达 37% 和 44%,丰田的 40% 和 41%,都是目前世界上第一流的高效发动机。而目前市面上的主流家用车发动机,最大热效率不过 30% 上下,综合热效率大概只有 20% 多,提升空间至少还有一半多。


走进 2020 年代,当汽油都可以压燃了,你还有什么理由不努力?

如对本稿件有异议或投诉,请联系tougao@huxiu.com
打开虎嗅APP,查看全文

前往 虎嗅APP 查看原文体验更佳

前往

本文已被收藏在:

支持一下

赞赏

0人已赞赏

大 家 都 在 看

查看更多文章

大 家 都 在 搜

好的内容,值得赞赏

您的赞赏金额会直接进入作者的虎嗅账户

    自定义
    支付: