文前提要：本文涉及到部分技術介紹，如果覺得此部分枯燥難懂，技術部分只看粗體字就好。
造一部好的發動機，就等同於把“玩火”的技術練到爐火純青，因為通俗的說，好的經典發動機都有一個共性——熱效率高。
但想做到熱效率高，意味著必須研究明白燃料在發動機氣缸內燃燒的實質——將化學能轉化成機械能的全過程（這個過程輕易不可見，所以問題就難在這裡）；並在此基礎上，設計出更高效的燃料工作方式，從而一步步提升發動機的工作效率。
在這條道路上，本田算是公認的發動機設計和製造專家，其推出的發動機可以充分證明這一點（雖然最近鬧出個不大不小的敗筆）；但豐田在這方面也不弱，畢竟新凱美瑞混動版上搭載的那臺自然吸氣發動機，熱效率甚至達到了業界驚歎的41%。
可對於馬自達來說，這個曾經玩轉轉子發動機的小廠（相對的“小”），並沒有把41%當做最終目標。
數日前，在馬自達舉行的“Zoom-Zoom可持續發展戰略2030說明會”上，其推出的“SKYACTIV-X（創馳藍天-X）”發動機技術，據稱熱效率甚至可以達到50%。要知道，這是在未對發動機進行增壓的前提下達到的，且該熱效率值，從整個能源循環結構角度考慮，已經可以媲美很多電動車了。
如何把“火”玩到極致？
SKYACTIV，並不是馬自達今年首發的技術，早在2013年6月，搭載“SKYACTIV”技術的“Mazda Atenza”就被引入了國內，同月，長安福特馬自達發動機有限公司開始國產“SKYACTIV”發動機，並於同年8月將國產發動機付諸於“Mazda CX-5”投入市場。
此次發佈的新一代“SKYACTIV-X”發動機技術，相比於前代技術（SKYACTIV-G），最大的優化來自於在超高壓縮比基礎上應用了全新的燃燒技術（SPCCI，火花塞控制壓燃點火），實現了稀薄燃燒工況下發動機穩定、高效工作的目的。
在“SKYACTIV-G”技術的第一階段，馬自達致力於研究實現高壓縮比；在第二階段（也就是SKYACTIV-X），馬自達則致力於提高另一個參數-比熱比，事實上，提高壓縮比和比熱比，是提高發動機熱效率的兩個有效理論手段。
根據空燃比公式，將燃燒混合氣中的空氣比例提高到2倍左右，空氣過剩係數變大時，即燃料濃度變稀薄時，比熱比則變高，此外，當內燃機進行稀薄燃燒時，由於燃燒溫度也會相應下降，比熱比則會變得更高。
不過，使燃料到達理論空燃比2倍左右的稀薄程度，意味著空燃比大約為30左右時，如何讓燃料在氣缸內燃燒（即使火花塞點火成功，但氣缸內的燃燒氣體範圍也很難擴大），就成了一個巨大的難題。為此，柴油發動機的壓燃點火技術便進入了工程師的考慮範圍。
經過工程師的測試，理論上，在空燃比為36.8的條件下，即使火花塞點火技術（SI）無法實現稀薄濃度燃混合氣充分燃燒的條件下，通過類似柴油機的壓燃點火技術（CI），依然可以實現超級稀薄燃燒技術——但是，這種特殊工況對氣缸工況的要求很高。
根據實際實驗的數據得知，當進氣氣門關閉時，燃燒室內的溫度對燃燒工況的影影響非常大：當溫度最高時，氣缸內的燃料可以完全燃燒，但由於燃燒程度過於激烈，燃燒噪音過大，難以應用於實際工況；當溫度下降後，燃料的燃燒時間逐漸變長，油耗性很差且燃燒狀態不穩定，同樣無法在實際中使用。
所以，最終的實驗結論是，在壓燃點火技術（CI）的工況下，氣缸內燃料理想的工作狀態，必須滿足當進氣氣門關閉後，燃燒室內溫度波動值（偏差值）不可超過3℃。
但考慮到各種不同使用環境，在如此小的溫度範圍內實現燃燒控制幾乎是一項不可完成的任務，即使考慮到可以通過控制進氣氣門關閉時機來調整缸內氣體壓縮工況，但由此帶來的額外技術難題和成本飆升，也將是不可接受的。
為此，馬自達的工程師採用了SPCCI技術，即“Spark Controlled Compression Ignition（火花塞控制壓燃點火）”來解決這個問題。
關於“SPCCI”技術的形象比喻
首先，工程師根據用戶地區的常規汽油的辛烷值，將幾何學上的發動機壓縮比設定為15－16左右。通過火花點火方式，將汽油與空氣的部分混合氣體點燃。點燃後，隨著燃燒，混合氣體會發生膨脹，使得未燃燒的混合氣體部分被壓縮，形成高溫高壓條件，從而實現壓燃點火。
其次，在每次的工作循環中，通過調整點火時機，可以控制實現所需要的壓燃點火量與時機，也就說，可以人工製造一個“膨脹的混合氣體球”，從而實現對氣缸內其它未燃燒混合氣體的壓縮控制，從而實現創造“CI工況”所需的溫度和壓力條件的目的。
這個工作過程，可以用一個比方比較直觀地理解：
每當我們過年放鞭炮的時候，我們總會遇到把一掛鞭炮拆散的情況，當我們想點燃這些數百個、零散分佈的鞭炮時（此時鞭炮的狀態就好像稀薄的混合氣），用香菸頭去一個個點，難以達到讓鞭炮同時爆炸產生的驚人效果（這就是熊孩子的典型思維）；
但如果，我不是用香菸頭去點這堆爆竹，而是在鋪著爆竹的地面上撒遍火藥，讓快速燃燒的火藥去點燃所有鞭炮的引信，是不是就可以達到讓所有爆竹同時爆炸的效果了呢（然後離捱揍也不遠了）？
在車雲菌看來，馬自達的SPCCI技術最具有創造性的核心在於：
它把一個需要用複雜機械技術來解決的問題（想滿足CI工況，按照直線思維應當是通過氣門開合時機，來調整缸內壓縮稀薄混合氣的工況），最終用更簡單，更精確，更容易實現的電子技術搞定了！
事實上，為了實現SPCCI這一控制技術，在SKYACTIV-X的發動機中僅僅需要增加三個主要部件：缸內壓力傳感器、高壓燃料系統、高響應空氣供應器，就可以實現理想化的“CI”工作狀態（即使吸氣溫度發生劇烈變化，仍然能夠實現在指定位置點火燃燒）。
與此同時，SPCCI技術加持的“SKYACTIV-X”，也實現了降低了發動機的熱損失（由於稀薄燃燒溫度降低，燃燒氣體與壁面的溫度差縮小，能夠降低壁面熱傳導量，從而減少冷卻導致的熱量損失），增加發動機輸出扭矩，降低氮氧化物生成等額外利好……
最終，一輛搭載SKYACTIV-X 2.0L發動機的車型，可以僅僅具有“SKYACTIV-D” 1.5L發動機的二氧化碳排放量，卻能實現與輕量小跑車MX-5跑車（2.0車型）的加速性能。
新一代“SKYACTIV-X”技術推出前的四點顧慮
這一代的“SKYACTIV-X”技術，確實是這個把轉子發動機玩得滴溜轉的品牌，帶給這個世界的一份“厚禮”。
事實上，不單單是馬自達逐步推進的“SKYACTIV”技術，包括像豐田和本田等日本技術廠商，在“提高發動機熱效率”的道路上，走出了與歐洲競爭對手和美國競爭對手完全不同的技術路線（後兩者更喜歡用直接且暴力的增壓手段來直接激化發動機的熱效率提升），並在對細節摳得不能再細的過程中，證明了什麼是“匠人精神”（此處應當有獻給馬自達的掌聲），而這，也是眼下中國自主汽車品牌需要學習的地方——獨立且鑽研——這是思考之一。
凸頂活塞啊！少年，這可是凸頂活塞啊
但是，此次馬自達推出的以SPCCI為核心的“SKYACTIV-X”技術，在面對紛繁複雜的世界時（尤其是中國市場），依然還存在著一定的不確定性。
眾所周知，一項技術越複雜，就意味著它對周圍環境的要求越高，相應的故障率也會越高。
所以，如果按照馬自達宣稱的計劃——預計將在2019年，於南京發動機工廠投產該款發動機產品，那麼將要下線的“SKYACTIV-X”發動機，如何能做到對國內複雜油品情況不挑食（包括不同地區油品質量和組分差別，畢竟有的地方還有醇類汽油的存在），面對不同地區不挑食（高寒、高原、高潮溼的嚴苛環境，中國市場都具備），這將會是發動機投產前需要進行廣泛測試並證明該技術足夠可靠的必經之路——這是思考之二。
同時，考慮到“SKYACTIV-X”發動機的缸內運行工況複雜（對點火、壓力和溫度的要求都極高），所以如果“SKYACTIV-X”發動機在國內大規模普及並長時間使用之後，是否會因為積碳或者自然損耗等問題引起小概率，但是必然會存在的未知問題出現，在目前來看依然是個未知數——
這是思考之三。此外，車雲菌對於“SKYACTIV-X”技術的最後一個思考來自於：其在中國市場上的受歡迎程度，恐怕與其節能減排的優異效果並無直接關聯。
雖然“SKYACTIV-X”的節能減排效果甚至都可以讓豐田的混動技術望其項背，但是在中國市場上，這並不是一個政策方面的“剛需”——中國的雙積分政策對新能源車的需求，並不來自於對節能減排的渴求，而是從國家能源戰略安全角度，對減輕石油在能源結構中比重的需求。
畢竟眼下的中國十分依賴大規模進口的石油，任何石油輸入渠道的波動，都會牽動國家能源安全的神經，之所以發展整個能源循環週期並不高效的電動車，更多是因為中國是一個煤炭大國，依靠煤炭發電可以實現自給自足，因此推廣電動車，也可以一定程度上降低社會對石油的依賴。
所以，即使馬自達的“SKYACTIV-X”即將在2019年投入市場，但其依然需要同步推進電動車在國內市場的落地，才能實現雙積分政策下的平穩發展（這也勢必帶來資源分散），根據馬自達在戰略發佈會上透露的信息，未來的“SKYACTIV-X”和“SKYACTIV-G”新舊兩代技術，也將共存於市場中。可以肯定的是，在未來馬自達的高端車型上出現“SKYACTIV-X”，足以成為眼下那些馬自達技術控持幣待購的充足理由。
再過兩年，就將迎來馬自達這個執著於內燃機技術研發與創新“匠人”的百歲生日，面向未來的日子，馬自達任重而道遠。
閱讀更多 車雲網 的文章
