车市热门[超话]马自达在发动机设计上向来以“剑走偏锋”著称。从执着于转子发动机

车市热门[超话] 马自达在发动机设计上向来以“剑走偏锋”著称。从执着于转子发动机，到压燃点火汽油机，再到能在普通汽油上实现14:1高压缩比的创驰蓝天，甚至还有像米勒循环的Millenia和搭载1.8升V6发动机的MX-3这样的“正常怪胎”。

但这一次，马自达或许超越了自己，其刚刚获得了一项六冲程发动机的专利。这多出来的两个冲程用来做什么？答案是：将汽油中的氢和碳分离，只燃烧氢，从而将碳从系统中移除。听起来简单？但绝非易事。

这项专利名为“车辆燃料重整系统”，名称几乎完全无法体现其背后的神奇构想。马自达的工程师将其描述为一种回收碳、提高热效率，并最终实现汽车碳中性运行的方法。

其工作原理如下：发动机利用自身热量和催化剂从汽油中制取氢气，然后燃烧这些氢气，并将分离出的碳储存起来以便后续移除。因此，至少在大部分时间里，车辆可以燃烧汽油却不产生二氧化碳。

该发动机只储存少量氢气，因此不需要复杂的储氢罐。如果制取的氢气不足，它可以暂时以传统方式燃烧汽油，直到氢气准备就绪。这或许能拯救内燃机免于最终消亡。

常规四冲程发动机的工作循环如下：进气冲程：活塞下移，吸入空气并喷入燃油。压缩冲程：活塞上移，压缩混合气，火花塞点燃。做功冲程：混合气燃烧爆炸，推动活塞下移，输出动力。排气冲程：活塞上移，将废气排出。

而马自达的六冲程发动机保留了这四个冲程（略有改动），并额外增加了两个：第一冲程（进气）：正常吸入空气。它还可以打开一个排气阀吸入部分废气，以实现更简单的废气再循环（EGR）。第二、三冲程：标准的压缩和做功冲程。第四冲程（再压缩冲程）：废气通过一个不同的阀门被排出，该阀门将废气导入一个称为“分解器”（decomposer）的装置。马自达的分解器类似于一个不使用贵金属的催化转化器。其前方有一个喷油器，会将汽油喷入高温废气中。高温废气和燃油的混合物进入“重整器”（reformer），其中的纯碳（此时还不是CO2）会附着在催化剂上。汽油是碳氢化合物（如辛烷C8H18）的混合物，重整器将其分离并分别储存。一个碳回收装置负责储存反应产生的碳。用户在车辆保养时，可将其清空或更换。产生的碳可用于炼钢、颜料或其他用途。第五冲程（再膨胀冲程）：将剩余的气体抽回气缸。第六冲程（排气）：等同于传统四冲程的第四个冲程，将最终废气排出。

马自达的专利还包括一些变体设计，其中一种甚至使用四冲程循环，但第四冲程是一个“扫气循环”，进气阀、排气阀和重整器阀门会同时打开，可以将其想象成一个更加复杂的二冲程发动机。

这款发动机将比当前的内燃机复杂得多。增加一整套额外的气门通道意味着更多零件和更复杂的缸盖设计。额外的气门和排气门可能需要由电控执行器（而非凸轮轴）来启闭。

所有气缸可以共享一个重整器，但工程师需要确保不会出现某一个气缸抽走所有气体的情况。重整器及其通道还需要能够承受燃烧产生的高温。此外，还需要额外增加三个喷油器和一个小型储氢罐。

它还需要庞大的碳储存空间。汽油的主要重量是碳，一加仑汽油约含5.5磅碳。因此，对于马自达CX-5的15加仑油箱，将会产生82.3磅的碳。

那么这款发动机的效率如何？目前很难找到氢内燃机的确切油耗数据，因为它非常罕见。最好的例子是2007年的宝马Hydrogen 7。其6.0升V12发动机可使用汽油或液氢，18磅液氢可行驶125英里。换算一下，相当于每磅氢能跑6.9英里。而一加仑汽油大约能产生0.8磅氢，这意味着等效油耗约为8.6英里/加仑（MPG）。而使用汽油的760Li油耗约为15 MPG。

这个想法令人惊叹，也足够有趣。但其实施过程犹如噩梦，实际效率也存疑。换句话说，这完美符合马自达的调性——或许在未来的某一天，我们真的能看到它的量产版本。