汽油车燃效堪比混合动力 马自达SKYACTIV技术全貌（一）
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这种排气系统的问题是，由于到触媒之间的距离太长，尾气的温度下降，触媒的激活会被延缓。虽然如果推迟点火时间，则可提高尾气温度，但燃烧会由此变得不稳定。
为此，新型汽油发动机在活塞的上表面设置了空腔（Cavity），通过在火花塞周围形成较浓的混合气，成功地实现了即使推迟点火时间仍可保持燃烧的稳定的性能。除了上述在燃烧方面的改进之外，马自达还着手降低发动机各部件的摩擦损失，最终总体上减少了2成左右的磨擦损失。
无需后处理即可减少NOx
新型柴油发动机SKYACTIV-D的特点是，由于实现了14.0的压缩比，因此，可不使用尿素SCR（选择性还原触媒）以及NOx（氮氧化物）吸收还原触媒（LNT）等昂贵的NOx后处理装置，就能满足欧洲Euro6、北美Tier2Bin5、日本“后新长期规定”等全球的尾气规定。燃效也比以往提高了约20％（图6）。
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| 图6 SKY-D的燃效特性 与以往马自达造的柴油发动机、以及同类竞争车的发动机相比，燃效提高了约20％。 |
之所以能够颠覆“提高压缩比可使热效率增高”这一发动机设计的常识，成功地使燃效得到提高，这其中有2个理由。一个理由是，降低压缩比使燃烧状况得到了改善；另一个理由是，摩擦损失比以前减少。
之所以通过降低压缩比就能改善燃烧状况，是因为燃料与空气的均匀混合可促进燃烧。在以往那样压缩比较高的发动机中，活塞上止点的温度及压力非常高。如果在此状态下向燃烧室内喷射燃料的话，会在燃料与空气尚未充分混合时发生着火，燃料的一大部分因燃烧而形成高温，使得NOx（氮氧化物）的生成不断增加，由于是在氧气不足的情况下燃烧，因而煤烟的生成量也增多。
为了避免这种现象，以往的柴油发动机是等活塞略微下降、燃烧室的压力及温度降低之后，再喷射燃料。然而，这样一来由于是活塞开始下降之后才开始燃烧燃料，因此用于产生驱动力的冲程就会缩短（图7）。
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| 图7 虽然降低了压缩比但燃效却得以提高的理由 在压缩比较高的老式柴油发动机（上）中，为了避免将燃料喷射到高温高压的燃烧室内，活塞是略微下降后才喷射燃料的。因此，用于产生驱动力的活塞移动冲程就会变短。但是，在SKYACTIV-D（下）中由于是在上止点附近喷射燃料，所以，用于产生驱动力的活塞移动冲程增长。 |
新型柴油由于压缩比较低，因而可时上止点的温度及压力降低。即使在上止点喷射燃料，由于距离着火的时间增长，因此，燃料与空气可充分混合，从而实现了均匀燃烧。（未完待续）
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