發動機壓縮比越高,理論上為了防止爆炸需要使用更高編號的汽油,但是馬自達的發動機壓縮比達到13也可以使用92號汽油,這個聽起來很奇怪,還有什麼黑色的科學技術嗎?事實上這並不是黑色科學技術,結果在技術上避免了衝擊。
汽油發動機打開排氣門的時候,其實汽缸裡有很大的壓力,最大的特徵是,取下排氣管後,發動機的排氣聲非常好,伴隨著噴火,這時,活塞已經開始上升了,這部分的殘壓浪費了,如果利用這個部分的能源,燃料的利用率一定會提高,想使用這個部分的能量也很簡單,只需增加汽缸衝程即可,這樣混合氣體有足夠的膨脹空間,活塞的運行距離更遠。
但是,這樣的話發動機的壓縮比就會增加,汽缸衝程變長,吸氣行程中必須吸入更多的空氣,壓縮行程的一端混合氣體仍有較高的衝擊傾向,因此,用吸氣行程縮短活塞的運行距離,吸入有限的氣體,以工作距離使活塞的運行距離更遠,需要充分利用廢氣壓力的設計,這個引擎是我們經常說的阿特金森循環發動機,如上圖所示工作。
但是,物理上要實現阿特金森循環需要複雜的構造,結構複雜不穩定的要素越多,成本也越高,因此,馬自達使用傳統的曲軸厚連杆機構時,就等價地實現了阿特金森循環,它通過電氣控制的空氣門的定時調整機構,控制入口的開閉時間,實現等價的阿特金森循環。
在進氣行程中,這個壓縮比13的發動機活塞下降,吸入13個空氣,壓縮活塞上升,此時,閥門關閉後,在汽缸中壓縮13個氣體,汽油是92號,壓縮比太大,容易爆炸,因此,馬自達在壓縮行程開始時,會延期開閉氣門,活塞上弦時,將一部分空氣從氣門重新放出,例如,出3個煤氣後打開氣門後關上,這時,汽缸裡只有十個氣體,這不是相當於壓縮比10的引擎嗎?92號汽油完全可以等待,然後活塞繼續向上,噴嘴噴射油,點火插頭點火,混合氣體的壓力使活塞向下止動,原本13個混合氣體燃燒膨脹的空間由10個混合氣體燃燒膨脹,相當於變相提高了10個混合氣體燃燒的膨脹空間,因此,馬自達13的壓縮比發動機使用92號汽油,其本質上是使用從壓縮行程的一端實際壓縮的混合氣體的體積。