Mazda SkyActiv G motorra - gasolina eta SkyActiv D - diesela
Automobilgileek CO emisioak murriztea dute helburu2 desberdin. Batzuetan, adibidez, o Konpromisoak gidatzearen poza bazterrera aldatzen dutenak dira. Hala ere, Mazdak beste norabide batera joatea eta emisioak murriztea erabaki du gidatzearen plazerra kentzen ez duen konponbide bateratu berriarekin. Gasolina eta diesel motorren diseinu berriaz gain, irtenbideak txasis, karrozeria eta abiadura kaxa berriak ere biltzen ditu. Ibilgailu osoaren pisua murriztea teknologia berriekin batera doa.
Azken ikerketek erakutsi dute ohiko errekuntza-motorrek hurrengo 15 urteetan automobilgintzan nagusi izaten jarraituko dutela eta, beraz, merezi du horiek garatzeko ahalegin handia egiten jarraitzea. Dakizuenez, erregaiak duen energia kimiko gehiena ez da lan mekaniko bihurtzen erreketan zehar, baina, literalki, bero hondakin moduan lurruntzen da ihes-hodien, erradiadoreen eta abarren bidez, eta marruskadurak eragindako galerak ere azaltzen dituzte. motorraren atal mekanikoak. SkyActiv gasolina eta diesel motorren belaunaldi berria garatzerakoan, Japoniako Hiroshimako ingeniariek ondorioz sortutako kontsumoan eta isurietan eragina duten sei faktore nagusitan oinarritu ziren:
- konpresio erlazioa,
- erregaiaren eta airearen arteko erlazioa,
- nahasketaren errekuntza fasearen iraupena,
- nahasketaren errekuntza fasearen denbora,
- galerak ponpatzen,
- motorraren zati mekanikoen marruskadura.
Gasolina eta diesel motorren kasuan, konpresio erlazioa eta marruskadura galera murriztea frogatu dute faktore garrantzitsuenak direla isuriak eta erregai kontsumoa murrizteko faktore garrantzitsuenak.
SkyActiv D motorra
2191 cc-ko motorra presio altuko errail arrunteko injekzio sistemaz hornituta dago injektore piezoelektrikoekin. Dieselerako 14,0: 1 besterik ez den konpresio proportzio baxua du. Tamaina desberdinetako turbokompresoreak ematen du kargatzeko, eta horrek eragin positiboa du azeleragailuaren pedala sakatzean motorraren erantzunaren atzerapena murriztean. Balbula trenak balbulen joan-etorri aldakorra du, motorra hotz dagoenean azkarrago berotzen dena, ihes gas batzuk zilindroetara itzultzen baitira. Beroketa fasean hotz-abiarazte fidagarria eta errekuntza egonkorra dela eta, ohiko diesel motorrek konpresio erlazio handia behar dute, normalean 16: 1etik 18: 1era bitartekoa. -D motorrak errekuntza prozesuaren denbora optimizatzea ahalbidetzen du. Konpresio-erlazioa gutxitzen den heinean, zilindroaren tenperatura eta presioa ere gutxitzen dira goiko puntu hilean. Kasu honetan, nahasteak denbora gehiago erretzen du, nahiz eta erregaia zilindroan sartzen den goiko puntu hilera iritsi baino lehen. Errekuntza luzearen ondorioz, oxigeno gabezia duten eremuak ez dira erregaiaren nahasketan eratzen, eta tenperatura uniformea izaten jarraitzen du, beraz, NOx eta kedar eraketa nabarmen baztertzen da. Erregai injekzioarekin eta errekuntzarekin puntu hildakoenetik gertu, motorra eraginkorragoa da. Horrek esan nahi du erregaian dagoen energia kimikoa modu eraginkorragoan erabiltzeaz gain, erregai unitate bakoitzeko lan mekaniko gehiago egitea konpresio erlazio handiko diesel motor baten kasuan baino. Emaitza diesel kontsumoaren eta CO14,0 isuri logikoen% 1 baino gutxiago murriztea da 2: 20 konpresio erlazioarekin funtzionatzen duen 2,2 MZR-CD motor batekin alderatuta. Horrela, NOx kentzeko sistema osagarririk gabe ere, motorrak 16ean indarrean sartuko den Euro 1 emisio araua betetzen du. Beraz, motorrak ez du murrizketa katalitiko selektiborik edo NOx katalizatzailerik behar.
Konpresio txikia dela eta, motorrak ezin du nahikoa tenperatura altua sortu nahasketa hotzetan abiarazteko, eta horrek abiarazte oso problematikoa eta motorra tarteka funtzionatzea ekar dezake, batez ere neguan. Hori dela eta, SkyActiv-D zeramikako distira-tapak eta VVL ihes aldakorreko ihes-balbula ditu. Horri esker, ihes-gas beroak barrutik birzirkulatu daitezke errekuntza-ganberan. Lehenengo pizgailua dirdiragailu batek laguntzen du, nahikoa baita ihes-gasek behar duten tenperatura lortzeko. Motorra martxan jarri ondoren, ihes-balbula ez da sarrerako motor normal baten moduan itxiko. Horren ordez, zabalik geratzen da eta ihes-gas beroak errekuntza-ganberara itzultzen dira. Horrek tenperatura igotzen du eta, beraz, nahasketa ondoren piztea errazten du. Horrela, motorrak lehen unetik arazorik gabe eta etenik gabe funtzionatzen du.
2,2 MZR-CD diesel motorrarekin alderatuta, barne marruskadura ere %25 murriztu da. Hau galera orokorrak murrizteaz gain, erantzun azkarragoan eta errendimendua hobetzean ere islatzen da. Konpresio-erlazio baxuagoaren beste onura bat zilindroen presio maximo baxuagoa da eta, beraz, motorraren osagai indibidualetan tentsio txikiagoa. Horregatik, ez dago motorraren diseinu sendo baten beharrik, pisu gehiago aurreztuko delarik. Kolektore integratua duen zilindro-buruak horma meheagoak ditu eta lehen baino hiru kilogramo gutxiago pisatzen ditu. Aluminiozko zilindro blokea 25 kg arinagoa da. Pistoi eta biraderaren pisua beste ehuneko 25 murriztu da. Ondorioz, SkyActiv-D motorearen pisu orokorra orain arte erabilitako 20 MZR-CD motorrarena baino % 2,2 txikiagoa da.
SkyActiv-D motorrak bi etapetako gainkarga erabiltzen du. Horrek esan nahi du turbokompresore txiki eta handi batez hornituta dagoela, bakoitza abiadura-tarte desberdinean funtzionatzen duela. Txikiena biraketa baxu eta ertainetan erabiltzen da. Biratzen ari diren piezen inertzia txikiagoa denez, momentuaren kurba hobetzen du eta efektu turbo deritzona ezabatzen du, hau da, ihesean presio nahikorik ez dagoenean motorraren erantzunaren atzerapena abiadura txikiko bat-bateko azeleragailu jauziaren aurrean. . turbokonpresorearen turbina azkar biratzeko adar hodia. Aitzitik, turbokompresore handiagoa abiadura ertaineko tartean sartuta dago. Elkarrekin, bi turboalimentagailuek momentu lauko kurba bira txikian eta potentzia handia bira / minean ematen dute. Turbokompresoreek abiadura-tarte zabalean ematen duten nahikoa aire hornitzeari esker, NOx eta partikula isuriak gutxienekoak dira.
Orain arte, 2,2 SkyActiv-D motorearen bi bertsio ekoizten ari dira Europarako. Indartsuenak gehienez 129 kW-eko potentzia du 4500 bira / min-ra eta gehieneko momentua 420 Nm-koa 2000 bira / min-ra. Ahulenak 110 kW ditu 4500 bira / min eta 380 Nm-ko momentua 1800-2600 bira / min bitartekoa da, gehienez. bi motorren biraketa-abiadura 5200 da. Praktikan, motorrak nahiko letargikoa da 1300 bira / min-ra arte, muga horretatik abiadura hartzen hasten da, gidatze normalerako nahikoa da 1700 bira / min inguru edo gehiago mantentzea azelerazio leuna behar du.
SkyActiv G motorra
Aspirazio naturaleko gasolina-motorrak, Skyactiv-G izendatutakoak, 14,0:1eko konpresio-erlazio ohiz kanpokoa du, gaur egun masan ekoitzitako bidaiarien auto batean handiena. Konpresio-erlazioa handitzeak gasolina-motorraren eraginkortasun termikoa areagotzen du, azken finean, CO2 balio txikiagoak eta, beraz, erregai-kontsumoa txikiagoa da. Gasolina-motorren kasuan konpresio-erlazio altuarekin lotutako arriskua kolpe-errekuntza deitutakoa da - detonazioa eta horren ondorioz momentua murriztea eta motorraren gehiegizko higadura. Konpresio-erlazio altuaren ondorioz nahastearen errekuntza kolpea saihesteko, Skyactiv-G motorrak errekuntza-ganberako hondar gas beroen kantitatea eta presioa murriztea erabiltzen du. Hori dela eta, 4-2-1 konfigurazioko ihes-hodia erabiltzen da. Horregatik, ihes-hodia nahiko luzea da eta, beraz, ihes-gasak errekuntza-ganberara itzultzea eragozten du handik isuri eta berehala. Ondorioz, errekuntza-tenperaturaren jaitsierak detonazioaren errekuntza - detonazioa agertzea eragozten du. Detonazioa saihesteko beste baliabide gisa, nahastearen erre denbora murriztu da. Nahastea azkarrago erretzeak denbora laburragoa esan nahi du, erre gabeko erregaiaren eta airearen nahasketa tenperatura altuetara jasaten dela, eta, beraz, detonazioa ez da batere denborarik gertatzeko. Pistoien beheko aldea ere zirrikitu bereziez hornituta dago, norabide askotan sortzen den nahaste errearen sugarrak elkar gurutzatu gabe zabal daitezen, eta injekzio-sistema ere garatu berri diren zulo anitzeko injektoreez hornitu da, eta horrek aukera ematen du. atomizatu beharreko erregaia.
Beharrezkoa da ponpaketa-galerak deritzonak murriztea ere motorraren eraginkortasuna handitzeko. Hau motorraren karga baxuagoetan gertatzen da pistoiak harrera fasean behera egiten duenean airea hartzen duenean.Zilndrora sartzen den aire-kopurua hartu-emanetan kokatuta dagoen balbula baten bidez kontrolatzen da normalean. Motor karga arinean, aire kopuru txiki bat baino ez da behar. Balbula ia itxita dago, eta horrek presioa hartzen du eta zilindroan atmosferatik beherakoa izatea dakar. Hori dela eta, pistoiak presio negatibo esanguratsu bat gainditu behar du - ia hutsean, eta horrek erregaiaren kontsumoan eragiten du. Mazda-ren diseinatzaileek sarrerako eta ihes-balbulen denbora aldakorra (S-VT) erabili zuten ponpen galerak minimizatzeko. Sistema honi esker, sarrerako aire kantitatea kontrolatzeko aukera ematen du balbulak erabiliz, lepoaren ordez. Motorraren karga baxuetan, aire gutxi behar da. Horrela, balbulen kronometraje aldakorreko sistemak sarrerako balbulak irekita mantentzen ditu konpresio fasearen hasieran (pistoia igotzen denean) eta zilindroan behar den aire kantitatea dagoenean soilik ixten ditu. Horrela, S-VT sistemak, azken batean, ponpaketa-galerak %20 murrizten ditu eta errekuntza-prozesuaren eraginkortasuna hobetzen du. Antzeko soluzio bat erabiltzen du BMWk aspalditik, sistema honi deituz VANOS bikoitza.
Sarrerako airearen bolumena kontrolatzeko sistema hau erabiltzerakoan, nahasketaren errekuntza nahikoa ez izateko arriskua dago presio baxuagatik, sarrerako balbulak irekita egoten baitira konpresio fasearen hasieran. Ildo horretatik, Mazdako ingeniariek Skyactiv G motorraren 14,0: 1 konpresio erlazio altua erabili zuten, hau da, zilindroan tenperatura eta presio altuagoa esan nahi du; beraz, errekuntza prozesua egonkorra izaten jarraitzen du eta motorrak ekonomikoki funtzionatzen du.
Motorraren eraginkortasun txikia ere errazten da diseinu arina eta pieza mugikorren marruskadura mekaniko txikiagatik. Instalatutako 2,0 MZR gasolina motorrekin alderatuta, Skyactiv G motorrak% 20 pistoi arinagoak ditu,% 15 biela arinagoak eta biela biraketaren ardatz txikiagoak ditu, eta ondorioz,% 10eko pisua murrizten da. Balbulen marruskadura eta pistoi eraztunen marruskadura ia% 40 erdira murriztuz, motorraren marruskadura mekanikoa guztira% 30 murriztu da.
Aipatutako aldaketa guztiek motorraren maniobrabilitate hobea ekarri zuten bira txikiko eta ertainetan eta erregai kontsumoa% 15 murriztu zen 2,0 MZR klasikoarekin alderatuta. Gaur egun, CO2 isuri garrantzitsu horiek gaur egun erabiltzen den 2,2 MZR-CD diesel motorra baino txikiagoak dira. Abantaila BA 95 gasolina klasikoa ere erabiltzea da.
Europako SkyActiv gasolina eta diesel motor guztiek i-stop sistema izango dute, hau da, stop-start sistema, motorra gelditzean automatikoki itzaltzeko. Beste sistema elektriko batzuk, balaztatze birsortzailea eta abar etorriko dira.
