就像《EVA》中，碇源堂畢生執著于“人類補完計劃”。在汽車界也有著堅持己見，特立獨行的車企，馬自達。2010年，在那個全民熱捧渦輪增壓的時代，馬自達毅然決然宣布了“創馳藍天計劃”。雖然其創造的14:1壓縮比以及30%以上的熱效率，在業內可謂無出其右，但這卻未能阻擋大渦輪增壓的浪潮。五年過去了，曾經的日系自吸小伙伴均轉投渦輪陣營，唯有馬自達仍堅守陣地，并邁出了SKYACTIV GEN 2的腳步！

向第二代邁進，為100周年慶生

2015年4月，馬自達在財報說明會上，公布了將創馳藍天升級至第二代的藍圖。其設想是在初代基礎上，進一步改善發動機燃燒效率，將融合頂級燃燒技術和電動化技術，實現汽油機18:1壓縮比以及50%熱效率的終極目標。具體時間節點如下：2016-2018年度開始投入使用；2019年全面普及；2020年熱效率達到50%。值得一提的是，2020年正值馬自達品牌成立100周年，而這第二代創馳藍天技術將會是最好的百歲生日禮物。

從世界第一到下一個世界第一

如果你看過我之前寫的《豐馬合體》，那你一定了解目前世界最高熱效率汽油機為38%。而那便是豐田與馬自達共創的杰作（老實說，個人感覺馬自達貢獻更大）。拿到世界第一之后，馬自達并不滿足于此，誓要將熱效率提升至50%，成為下一個世界第一。那么這12%的熱效率到底怎么提升？馬自達放出了三個大招，HCCI（均質稀薄壓燃技術）、可變壓縮比、燃料改質。

我讀書多不會騙你，未來燃燒技術新寵，HCCI

首先讓我們先了解下什么是HCCI。簡單來說，HCCI就是一種通過壓燃點火的汽油發動機技術。好處是不再需要火花塞的點燃，使燃燒分布更均勻，消除了火焰擴散中的能量損失。此外，由于HCCI采用壓縮點燃的方式，因此可以直接通過調節噴油量來調節扭矩，不再需要節氣門，從而使得發動機的泵氣損失顯著降低。

泵氣損失什么鬼？

首先來講，泵氣損失是發動機燃燒過程中的五大損失之一。此外還包括有不完全燃燒的損失、發動機冷卻的損失、活塞上下運動的機械損失、廢氣排出的排氣損失。詳細請見下圖：

其實通過字面意思我們大概都能理解個一二，但泵氣損失就不那么容易好理解了。我們都知道，發動機工作需要四個沖程，進氣、壓縮、做功、排氣。其中克服進排氣阻力的能耗就叫泵氣損失。這也就是為什么HCCI在省去節氣門之后，大幅降低泵氣損失的原因。好了，在小做補習之后，讓我們言歸正傳。

既然好處那么大，為什么沒有普及？

其實HCCI技術在上世紀90年代初便被人提出并開始實驗，雖然優勢明顯，但其不足之處也很令人頭疼。綜合考量下，大部分車企均放棄了該技術。別說普及了，甚至大部分人都沒聽說過HCCI發動機。那么究竟HCCI有哪些不足？

首先，容易產生爆震。由于采用壓燃的方式，瞬時氣缸和活塞會受到強大的壓力，很容易產生氣缸爆震。

其次，轉速區間狹小。與柴油車類似，同樣采用壓燃點火的HCCI發動機也面臨著轉速拉不高，功率較小等問題。

第三，電氣化配合程度高。由于氣缸溫度、壓力以及油氣混合氣的密度都需要進行精確的檢測和控制，所以這對發動機ECU的管理和其他電子控制技術的運用就提出了更高的要求。

當然，以上這些弊端是HCCI問世之初所面臨的三座大山。時至今日，馬自達再次披掛上陣，重拾起時隔多年的HCCI技術。那么馬自達是如何解決這三大問題？下面就要引出第二個大招——可變壓縮比！

說到HCCI技術由于采用壓燃的方式，使發動機面臨著轉速拉不高，功率較小等問題。為解決此弊端，馬自達想出了可變壓縮比的方法。事實上在目前使用的第一代創馳藍天發動機中，馬自達便已使用了可變壓縮比技術。具體措施是運用了兩種循環方式，奧托循環和米勒循環。

在一代創馳藍天發動機中，馬自達通過對進排氣門開閉時間的控制，在奧托和米勒兩種循環間切換。在高負載工況下（如爬坡、加速超車等）采用壓縮比13的奧托循環；而在其余工況下則采用壓縮比小于13的米勒循環。所以說13:1高壓縮比只在極少數情況下才會被用到。不過這種情況在第二代中將會有所改善。

首先我們發現，在采用HCCI技術后，發動機燃燒效率得到了顯著提升，尤其是在中低轉速區間內，應對車輛怠速以及擁堵路況中蠕行階段。此外，基于HCCI壓燃的特性，在低扭時也能爆發出強大扭矩，相信在起步階段會有質的飛越。這樣的設定顯然要比GEN 1僅在高負載工況下使用高壓縮比要實用的多。

那么在高轉速下，還能持續使用18:1壓縮比嗎？

很遺憾，答案是否定的。因為在高轉速下，HCCI氣缸溫度會高居不下，在長時間運轉下很容易使發動機爆震。道理與柴油車類似。因此，第二代馬自達創馳藍天發動機并不會完全實現HCCI，常規點火系統也將會保留，HCCI只有在部分工況時才會使用。而在高轉速下采用哪種循環，以及壓縮比會降到多少，官方并未透露。不過可以肯定的是，這一切的一切都將對VVT（可變氣門正時技術）提出了更高要求。

VVT技術，經歷多年的發展如今已出現過DVVT（進排氣可變氣門正時）、VVT-i（智能可變氣門正時）、VVT-iW（可變氣門正時智能廣角）以及最新的VVT-iE（電控可變氣門正時）。相比于普通的液壓VVT技術，由電機控制的VVT-iE響應速度更快、控制更精確，而且可實現無級調節。

細心觀察的網友可以看到，馬自達這套電動VVT系統選自的是日本電裝（DENSO）產品。馬自達在與豐田簽署戰略合作之后，相信會對電裝產品的采購成本有所降低，而這節省出來的資金或將投入到下一代電動VVT技術的研發當中。

圖片由大眾汽車提供

小貼士：電裝DENSO是世界第二大汽車零部件供應商，在日本汽車零部件領域中更是無人能及。雖然電裝早在1949年便從豐田株式會社獨立出來，不過時至今日，豐田仍有約25%的股份，是電裝最大股東。

小結：其實關于可變壓縮比而言，遠不止切換發動機工作循環這么簡單，還可以通過改變活塞連桿長度、改變曲軸與氣缸頂端間距甚至采用非傳統結構的曲柄連桿機構等方案來實現可變壓縮比。不過就目前的車企科技水平而言，尚未有一家拿得出成熟可靠的可變壓縮比解決方案。甚至有人說這是汽車圈內最難產的技術。

不過馬自達表示，我還有一個大招沒放呢！

說到燃料改質，其實就是讓你用除了汽柴油以外的其他燃料驅動汽車。目前來講包括有使用鹽水驅動、空氣驅動（氮氣）、氫氣驅動以及太陽能驅動等（詳細請點，“除了加油還能加什么？各色新能源車盤點”）。而說回馬自達，其燃料改質又是什么呢？沒錯，是氫氣。其原因有二。

其一，還是因為HCCI技術。此前說過，HCCI采用壓燃的方式工作，這勢必會使發動機氣缸處在高溫高壓的環境下，爆震幾率大大增加。而氫氣的燃點低、可燃性高，可大大降低氣缸內壓燃時的溫度，降低爆震發生幾率，從而拓寬了HCCI技術所適用的轉速范圍。

其二，還是因為與豐田合作。上頁說到，馬自達與豐田合作或將降低采購DENSO電裝產品成本，而另一大合作目的在于，馬自達垂涎豐田FCV氫燃料電池很久了。

小貼士：豐田Mirai是世界首款量產并上市銷售的燃料電池汽車（現代Tucson FCV雖然登陸市場更早，但是以租賃的方式對外銷售），Miral售價約723.6萬日元（約合人民幣37.5萬元）。Mirai的動力系統主要由燃料電池組、交流電機和儲氫罐組成，最大功率114kW，峰值扭矩335Nm，續航里程502km，氫燃料加注僅需3分鐘，最重要的是它排放的只有水蒸氣！

其實馬自達在過去的幾年中，一直嘗試獨自開發氫能源動力，并有意將其應用在消失已久的轉子發動機上。不過也許是因為技術局限的因素，最終決定與豐田汽車合作共享其燃油汽車技術。馬自達社長小飼雅道在記者會上表示，“將借豐田之力，提高SKYACTIV的價值”。在必要時，馬自達還有可能借用豐田預定2015年底推出的新一代“普銳斯”混合動力系統，以及2014年12月上市的全球首款量產型燃料電池車（FCV）“MIRAI”的技術。

而豐田公司也急需拉幫結派，來共同對抗以特斯拉為首的純電動車聯盟。為此，豐田公司于2015年1月無償對外公開了5680個燃料電池相關專利，奉獻出自己潛心研究23年之久的畢生絕學，以此來壯大“氫能源部落”的陣營。

不過馬自達表示，并不會將第二代創馳藍天技術完全打造成氫能源燃料電池車，仍是以發動機為中心推進性能強化。只不過會借鑒新能源車在電動化管理上的先進技術，如智能啟停和制動力回收等功能。

與其他車企直接采購汽車零部件制造商（如博世、德爾福）不同，“i-stop”則是由馬自達獨立開發而來，專門針對創馳藍天發動機配合使用。和一般“Stop&Start”發動機啟停系統最大的區別在于，“i-stop”并不是依靠電動啟動機來重新啟動發動機，而是世界首次采用預先控制活塞停止位置的電控技術，在發動機重新點火的初始階段即通過燃料噴射進行燃燒來重新啟動發動機的節能技術。

第1步，i-stop啟動后，發動機停止運作，節氣門打開，活塞內充滿空氣，為下一步點火做準備。

第2步，在發動機停止過程中，交流發電機進行輔助控制，將活塞停在目標位置。

第3步，發動機恢復運作，主要通過點火膨脹，同時啟動電機起一個輔助作用。

第4步，發動機進行正常循環工作。

馬自達i-stop的精髓在于能夠在發動機停止運作后，自動調節活塞位置，為發動機恢復啟動實現最佳燃燒。為此馬自達采用了多種先進技術，例如可精確控制發動機熄火時活塞停止位置的“活塞停止位置電子控制”、保持燃燒室內空氣清潔的“燃燒室排氣電子控制”等等。這些均需要強大的電氣化技術的加持，而在第二代創馳藍天計劃中，馬自達將配備更先進的電氣化技術。

寫在最后：從40年前堅持己見推行轉子發動機，到如今突破瓶頸創造超高壓縮比的創馳藍天，以及未來目標燃效達到50%的最終夙愿。馬自達用一個接一個驚詫世人的舉動，堅持著自己追求最佳燃燒效率的造車初心。或許有人會說，馬自達太過小眾，技術太過瘋狂。確實如此，但我更愿意用“偏執狂”來形容馬自達。而這個世界只有偏執狂才能生存，難道不是嗎！