【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
上週(3月29日)台灣馬自達導入了搭載「e-SKYACTIV X」汽油壓燃引擎的Mazda 3 e-SKYACTIV X Edition車型,近日則在台北的濱江展示間首次對外公開,除此之外還帶來了一具來自日本的展示用e-SKYACTIV X引擎模型,讓媒體近距離欣賞這項全球首款量產的引擎科技與車款。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
「e-SKYACTIV X」引擎最早在2019年時搭載於Mazda 3正式亮相,而後也用於CX-30;而這款新動力直至上個月「Mazda 3 e-SKYACTIV X Edition」的接單上市才正式進入台灣市場。Mazda 3 e-SKYACTIV X Edition搭載2.0升e-SKYACTIV X汽油壓燃四缸引擎,具備180ps/22.9kgm最大輸出,規劃單一車型,正式售價122.8萬元,配額僅有100台,並預計於今年五月開始陸續交車。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
Mazda 3 e-SKYACTIV X Edition的造型其實就與其他Mazda 3無異,外觀部分具備附自動水平調整機能的LED頭燈、LED日行燈、曜黑水箱護罩,足下搭載18吋爍黑鋁圈,此外在前葉子板、尾廂門等處也有專屬的「SKYACTIV-X」飾徽。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
內裝輪廓也與一般Mazda 3相同,配備部分基本上是與汽油版本頂規的「20S Signature」看齊,具備包括8.8吋中央資訊顯示幕、360度環景系統、BOSE環繞音響的Signature專屬亮銀套件、前擋投影式全彩抬頭顯示器等配備,i-ACTIVSENSE主動安全科技當然也是全數搭載。座椅部分有別於一般Mazda 3的織布、皮質、真皮等選項,採用了特別的「酒韻紅真皮座椅」,不過因為這輛展示車是認證車所以仍為黑色皮質。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
e-SKYACTIV X Edition的中央螢幕中具備專屬的「能源流監視器」,可讓駕駛者清楚看出SPCCI引擎的即時燃燒與運作狀態。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
Mazda 3 e-SKYACTIV X Edition的最大重點,當然就是這具「e-SKYACTIV X」引擎了,因為這具引擎可是車壇第一具採用壓縮點火技術的量產引擎。什麼叫做壓縮點火呢?內燃引擎的點火方式依照燃料特性的不同,大致上可分為「火花點火」與「壓縮點火」兩種方式。一般的汽油引擎皆採取火花點火(Spark Ignition,SI),也就是利用火星塞跳火去點燃汽缸中的混合油氣,好處是可精準控制點火時間,但缺點則是混合油氣的燃燒是從火星塞跳火點擴散至各處因此燃燒速度較慢,如此也意味著混合氣爆燃過程損失了不少作功於活塞上的時間。至於壓縮點火(Compression Ignition,CI),則是利用設定極高的壓縮比搭配壓縮行程,讓燃燒室內產生高溫與高壓促使混合油氣自燃,柴油引擎便是採用此種點火方式;特性是燃燒室內的混合油氣幾乎是同時開始燃燒,因此燃燒時間短而快速,活塞開始下移行程時便能提供強大的力道推動活塞下移,並能以較高的空燃比進行燃燒(更省油)。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
而既然汽、柴油引擎各有各自的優點,那將兩者的優點摻在一起不就是具完美的引擎了嗎?其實以往不少車廠都這樣想過,包括GM、VW等車廠也曾進行過相關研究,2007年賓士則是推出了一款「DiesOtto」概念引擎,這些技術大多是採用稱為HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition)的點火方式,也就是利用均質燃燒方式(Homogeneous)點火。相較於SI得在火星塞周圍製造較濃混合油氣幫助點火的「成層燃燒」,HCCI的特點是進入汽缸內的混合油氣濃度更為均勻,且能以極高的空燃比、也就是稀薄燃燒帶來出色油耗。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
不過當時HCCI的CI點火僅能在低負載、中低轉速等極狹窄的範圍運作,引擎高負載時依舊得切換至SI,而燃燒模式的切換、燃燒溫度的控制等在當時皆是難以克服的問題,因此HCCI技術後來並未真正量產,至於Mazda在這領域倒是相當堅持,最後終於克服難題將結合SI與CI點火優點的「SKYACTIV-X」引擎給商轉化。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
一般SI引擎運作時的空燃比大概都在理論空燃比(14.7)附近變動,想要更省油採用稀薄燃燒當然是最快的方式,不過實際上空燃比達到理論空燃比的兩倍以上則難以點火,即使點火成功火焰也無法傳播擴大燃燒範圍;不過Mazda研究後,發現若採用CI方式點火輔以極高壓縮比後,即使是高達30以上的空燃比也可於缸內多處同時燃燒,在這種超稀薄燃燒的狀態下,當然對於油耗表現有極大幫助。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
Mazda的SKYACTIV-X引擎採用的並非為以往的HCCI,而是他們稱為SPCCI(Spark Controlled Compression Ignition)的點火方式,也就是以「Spark Controlled」取代了之前的「Homogeneous Charge」。正如字面之意,這就是一種「火星塞控制」的壓縮點火。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
SPCCI雖然屬於一種壓縮點火,但其實汽缸頂部仍有火星塞配置,不過火星塞在CI狀態下的真正任務不是為了「點火」,因為過稀的混合油氣無法充分點燃、就算點燃後的火焰也無法擴散,火星塞的任務其實是為了在跳火後在周圍形成一個名為「Air Piston」的膨脹火焰球,搭配壓縮行程瞬間讓缸內壓力提高到能產生壓縮點火的臨界點,汽缸中的混合油氣便能同時開始快速燃燒。也就是說,控制火星塞的點火時機與次數,即可控制燃燒室的壓力與溫度,因此Mazda才會稱這是一種「Spark Controlled」的壓縮點火。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
此外,Mazda也摒除了以往HCCI均質燃燒的概念而採用類似成層燃燒的手法,利用特殊的活塞設計與噴油嘴的多次噴射在火星塞周圍製造出較濃的混合氣幫助燃燒。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
就與HCCI一樣,SPCCI引擎在極端的高轉速、高負載等不適合運用壓縮點火的狀態下,仍會轉變為SI方式運作,不過透過SPCCI技術,Mazda擴大了不少壓縮點火的可控制與作用範圍,讓引擎能在兩者間能有順暢的切換過程,這也是e-SKYACTIV X得以順利量產的一大原因。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
早在2018年時,小編便曾前往廣島參加Mazda舉辦的「Mazda Asian Tech Forum」科技論壇,會中也針對「SKYACTIV X」技術進行了詳細解說。沒錯,當時的名稱少了前頭的「e」?這是因為那時Mazda並未特別強調這具引擎搭載了M Hybrid 24V輕油電系統,或許是為了順應潮流,直到2020年這具引擎才更名成為「e-SKYACTIV X」。而輕油電系統的主角,便是這具集成式啟動馬達(ISG),其具備煞車動能回收機能,可動能轉換為輔助電力提供給照明等車載電系設備使用,有效減輕引擎負擔,並讓引擎於怠速時起步更加平順。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
為了實現穩定的壓燃點火燃燒,e-SKYACTIV X在所有的汽缸上都裝設了燃燒壓力傳感器,最快以萬分之一秒為單位測量燃燒氣體的壓力,判斷細微的變化並做出調整,這是e-SKYACTIV X能將壓縮比設定在極高的15:1,並採用高效率稀薄燃燒的原因。無此之外,引擎也具備高精準度的燃油噴射與進氣系統,並針對引擎進排氣溫度進行精密控制,還能以高達700bar的高壓供油壓力讓燃油充分霧化噴射降低燃油消耗並帶來更佳熱效率。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
引擎的進氣端配置了一具皮帶驅動的魯式機械增壓器,而這具增壓器並非為了大量增加進氣提高動力而配置,而是為了在壓縮點火時迅速供給進氣提升空燃比;而在高負載轉為SI點火時則會透過離合器切斷空氣供給,因此原廠在資料中並非稱其為「Supercharger」而是「High response air supply」。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
在超高壓縮比設定下,e-SKYACTIV-X還運用了Miller Cycle膨脹比大於壓縮比的概念避免爆震,進、排氣側當然都具備可變氣門正時機構;另外就與需多新世代引擎一樣,導入了更多的EGR廢氣再循環來降低溫度、穩定燃燒、並提高空燃比增進熱效率,因此可變氣門正時機構下方也配置有水冷式的EGR Cooler。

【採訪】Mazda 3 e-SKYACTIV-X 展間實拍 + 全球首見 SPCCI 火花壓燃控制點火技術詳解!
採用SPCCI技術後,Mazda宣稱e-SKYACTIV X汽油壓燃引擎除了具備更寬闊的出力範圍,也進一步擴展高轉速域的延伸性,並在各種使用情境下均能優化油耗表現,讓駕駛者不需要刻意為了省油而改變駕駛模式,得以盡情享受駕駛樂趣。
Mazda的外觀設計總不會讓我失望,只是以往那些通病不知道解決沒?
大鼻
每種車廠都有通病,重點是售後服務好不好😭。
瓊斯 wrote:
為了實現穩定的壓燃點火燃燒,e-SKYACTIV X在所有的汽缸上都裝設了燃燒壓力傳感器,最快以萬分之一秒為單位測量燃燒氣體的壓力,判斷細微的變化並做出調整,這是e-SKYACTIV X能將壓縮比設定在極高的15:1,並採用高效率稀薄燃燒的原因。


燃燒壓力傳感器會是售後的一大重點。
字面上看起來很厲害,可是實際上商轉後耐用度是問號,適合台灣氣候與道路環境嗎?真的要由車主驗證。
怎麼看都是壓垮馬自達的最後一根稻草
Silvia999
那你預測哪一年馬自達會倒閉?
瓊斯 wrote:
上週(3月29日)台(恕刪)

機械增壓 SPCCI 火花壓燃控制點火技術 e-SKYACTIV X
2.0 180P
這台車後續再看車主反應。
瓊斯 wrote:
上週(3月29日)台...(恕刪)

新車色琉光金剛看蠻老氣
看久了好像還不錯看
馬自達 每次的引擎科技真的都是嚇死人

再來就是考驗品質跟穩定性的時刻了
asoma
所以這台在歐洲幾年?
Silvia999
3年左右了
賣的多貴其實是其次,重點是誠意跟態度,其他國家都是新版X引擎,只有台灣是幫忙清庫存。
alec1
引擎都是同一版,但韌體不同,可是台馬有說韌體都是1.1版本,但我還是覺得不行[XD]
npnpnp1979
[100分]
SPCCI 火花壓燃控制點火技術,好像很先進、很厲害,值得期待的 馬 3
關閉廣告
文章分享
評分
評分
複製連結
請輸入您要前往的頁數(1 ~ 8)

今日熱門文章 網友點擊推薦!