當所有車廠無所不用其極追求效率，最終紛紛投入油電混合動力系統、雙離合器變速箱。Mazda 卻不這麼做，這群渾身是膽的汽車工程師選擇從最根本的地方做起，從零出發，打造出世上最優異的引擎與變速箱。

從根本做起，找尋尚未發揮的七成功力

在 Mazda 想法中，打造 SKYACTIV 全新動能科技的首要之務不是跟隨其他車廠走一樣的路，而是審慎思考傳統引擎是否還有進化的空間？一般來說，汽油引擎在運轉時只發揮三成功力，換言之，大約 70%燃油無法被有效轉換成行駛動能。為了改善這項困難，追求更理想的燃燒狀態是當務之急，為此，Mazda 想出一個解決方案，那就是開發超高壓縮比 SKYACTIV-G 高效汽油引擎，徹底提升燃燒效率。

Mazda 於 2011 年發表超高壓縮比 SKYACTIV-G 高效汽油引擎，徹底提升燃燒效率。

在搭載 SKYACTIV-G 高效汽油引擎的新世代 MAZDA 車款中，我們看見這具新世代高效能直噴汽油引擎做出 13：1~14:1 超高壓縮比；為何壓縮比數據並非固定單一數據？原因很簡單，全球各大汽車市場的環境與條件不盡相同，Mazda 引擎工程師必需進行因地制宜的設定，其中，燃油品質(尤其是辛烷值)是最重要的設定參數，如果該市場無法供應品質純正的高辛烷值汽油，那就必需適度降低壓縮比。透過壓縮比調整，即可讓 SKYACTIV-G 高效汽油引擎廣泛運用於世界各地。

若單論數據，SKYACTIV-G 高效汽油引擎的壓縮比甚至比 Ferrari 458 Italia、Porsche 911 GT3 等高性能自然進引擎還要高，堪稱世界第一！這具全球首創 13:1~14:1 高壓縮比的量產汽油引擎，燃燒效率獲得具體改善，不但扭力輸出加強約 15％，油耗表現也一併優化約 15%。

依照理論，提升引擎壓縮比可以增加一次燃燒的力量，在不增加排氣量的情況下，高壓縮比引擎擁有較優異的輸出扭力。傳統汽油引擎的壓縮比約為 10:1~12:1 之間，若單純將壓縮比從 10:1 提升至 15:1，熱效率可以改善約 9%，然而，壓縮比並非毫無限制，首先，爆震是最難纏的障礙。

壓縮比不能無限提高，抑制爆震是首要任務

進氣、壓縮、燃燒、排氣，這是四行程引擎的基本運作過程，油氣在活塞運行至上死點油火星塞點燃，這就是最完美的燃燒。可是，一顆壓縮比過高的引擎，汽油往往在活塞來到上死點之前就產生自燃現象，提早燃燒的高溫火球與活塞運行方向相互抵抗，一上一下的逆向運作，所以造成爆震，俗稱敲缸。

SKYACTIV-G 高效汽油引擎用心研發減少回流的 4-2-1 排氣系統、凹頂式活塞、缸內直噴、多孔噴油嘴等，並已將這具超高壓縮比汽油引擎，配備於 Mazda6 及 CX-5 車款上。

爆震是不正常的燃燒現象，除了損耗機件，更帶來異常高溫。

如何抑制爆震？Mazda 工程師發現，如果能讓高溫廢氣可以順利排出燃燒室，就能有效降低壓縮行程時活塞上死點的溫度，減少回流的高溫排氣的辦法之一，就是採用 4-2-1 排氣頭段，透過精心設計的排氣路徑，讓排氣管內部的高壓波必需花更多時間才能抵達其他汽缸，這是一種特殊回壓設計，可以減少排氣殘留量。

這套 4-2-1 排氣頭段是精心設計的結果，透過加長排氣路徑，讓排氣管內部的高壓波必需花更多時間才能抵達其他汽缸，進而減少排氣殘留量，降低爆震機率。

加長排氣頭段還可以提高扭力，特別拉長了排氣管頭/中段長度約 600 公釐，而為了節省引擎室空間，特地採用環繞式的排氣管路設計。不過，這套 4-2-1 排氣系統也有一個缺點，那就是加長排氣路徑會降低排氣溫度，延長觸媒轉化器的暖機時間，後果是冷車時廢氣汙染排放情形不佳。

SKYACTIV-G 高效汽油引擎採用造型特殊的凸頂活塞，在多孔噴油嘴的協助下，噴入引擎室的燃料可以順利維持在火星塞附近(頂部凹槽)，藉以減少爆震，優化燃燒效率。

為此，Mazda 工程師為 SKYACTIV-G 高效汽油引擎採用極為特殊的凸頂式活塞，在活塞頂端設計一個圓形凹槽，在多孔噴油嘴的協助下，噴入引擎室的燃料可以順利堆積在火星塞附近，點燃油氣時不會產生爆震，因而維持引擎燃燒的穩定度。

反其道而行，全球最低壓縮比 SKYACTIV-D 潔勁柴油引擎

不同於汽油引擎，提高壓縮比是所有柴油引擎的重點，因為柴油引擎不使用火星塞點燃油氣，而是讓在高溫高壓狀態下讓油氣產生自燃，進而產生動力。

高壓縮比柴油引擎並非百利無害，例如，碳微粒與氮氧化物就是個嚴重的問題，為了改變以上情況，Mazda 工程師竟然逆向操作，發展全球最低壓縮比的 SKYACTIV-D 潔勁柴油引擎。一般來說，柴油引擎的壓縮比多半為 16：1~18：1，SKYACTIV-D 潔勁柴油引擎卻只有 14:1，這數字不禁令人感到匪夷所思。不過，當我們看到 Mazda6 柴油版的輸出動力，這具引擎擁有 175 匹最大馬力，以及 42.8 公斤米最高扭力，根據歐規測試數據，平均油耗每公升可達 19 公里 (歐規)，可以見得，低壓縮比的柴油引擎的性能效率毫不遜色。

壓縮比 14:1 的 SKYACTIV-D 潔勁柴油引擎，是目前全球最低壓縮比的柴油引擎。

進一步探究，原來 SKYACTIV-D 潔勁柴油引擎採用一套兩階段開啟的雙渦輪增壓系統，讓低速、中速、高速反應變得順暢且線性，有效提升引擎扭力表現。並且導入輕量化的運轉機件，藉以減低機械摩擦力，呈現更出色的引擎轉速質地。再搭配壓電式噴油嘴以及獨家專利 VVL 可變汽門揚程系統，整體效率更上層樓。

兩階段開啟雙渦輪增壓系統效率極佳，無論低、中、高速反應都十分線性，充分提升引擎扭力表現。

值得一提的是，在不使用 NOx 氮觸媒轉化劑等昂貴設備之下，SKYACTIV-D 潔勁柴油引擎輕鬆超越包括歐洲 Euro6、北美 Tier2Bin5、日本 Post 新長期規定等的廢氣排放規定。除此之外，這具低壓縮比柴油引擎設計還帶來輕量化的成果，讓引擎運轉更順暢、更省油。

SKYACTIV-DRIVE 全速域鎖定變速箱，集各種優點於一身

解決了動力，接下來的重點是變速箱。一具變速箱將大幅影響一部汽車的燃油效率與動態表現，假如，新世代 Mazda 變速箱能夠精準反應駕駛者的想法，將引擎效能發揮得淋漓盡致，前端的引擎研發才不至於徒勞無功。

開發初期，Mazda 工程師為這具 SKYACTIV-DRIVE 全速域鎖定變速箱立下兩大方針，自排變速箱的傳動感受是否能手排變速箱並駕齊驅？自排變速箱可以提供更多的駕馭樂趣？原因很簡單，當擁有動力隨傳隨到、平順換檔感受的能力，新世代的 Mazda 自排車款才能創造符合「Zoom Zoom」的品牌精神。

SKYACTIV-DRIVE 全速域鎖定變速箱融合不同型式變速箱的優點於一身，運轉順暢、動力隨傳隨到，整體樂趣足以媲美手排車款。若與市面上的自排變速箱做比較，可以提高 4％~7％的燃油效益。

為了達到媲美手排的目標，Mazda 首先為 SKYACTIV-DRIVE 全速域鎖定變速箱採用全速域鎖定驅動設計，藉此減少動力損耗，並且還將鎖定區域增加至每個檔位。此外，全新設計的多片式離合器更是居功厥偉，不僅能增加鎖定時的傳輸效果，更能有效降低運轉頓挫，讓引擎動力獲得忠實傳輸。

研發期間，Mazda 特地改善離合器反應與鎖定控制精準度，以避免動力傳輸時因滑差導致的溫度上升，進而提升離合器的可靠性。若與市面上的自排變速箱做比較，SKYACTIV-DRIVE 全速域鎖定變速箱可以提高 4％~7％的燃油效益。就市面上使用最廣泛的汽車變速箱來說，CVT 的優點是重量輕、換檔無鈍挫，雙離合器的換檔速度快、動力傳輸效率高，換檔平順精緻度以及對應大扭力輸出的組件強度，還是比不上技術純熟，經久耐用的扭力轉換器形式自排變速箱，SKYACTIV-DRIVE 全速域鎖定變速箱成功集合傳統自排、CVT、雙離合器變速箱三者優勢於一身，並且帶來不亞於手排車的駕馭感受，各項表現堪稱面面俱到。