Skyactiv X ավտոմոբիլային շարժիչի և սպորտային տեխնոլոգիայի մրցանակով
Հոդվածներ

Skyactiv X ավտոմոբիլային շարժիչի և սպորտային տեխնոլոգիայի մրցանակով

Mazda-ի գերժամանակակից շարժիչը արժանացել է մեդիա հիմնադիր Պոլ Պյետչի մրցանակին

Ամեն տարի ավտոմոբիլային և սպորտային լրատվամիջոցները ներկայացնում են Պոլ Պյետշի միջազգային մրցանակը նորարար տեխնոլոգիական զարգացումների համար: Այն ժամանակ, երբ էլեկտրական շարժունակությունն ավելի ու ավելի է դիտվում որպես ներքին այրման շարժիչի փոխարինում, Paul Pietsch 2020 մրցանակը շնորհվեց հենց այդպիսի ջերմային շարժիչին: Այնուամենայնիվ, այն ունի ավանգարդային բնույթ։ Ոչ մի այլ ընկերություն չի հասել բենզինային շարժիչի և դիզելային շարժիչի ինքնաբռնկման համակցմանը, արտադրական մոդելում երկու տեսակի շարժիչների առավելություններով: Սա առիթ է կրկին պատմելու, թե ինչպես է աշխատում այս սարքը։

Բենզինի ներարկման ճնշմամբ, ինչպես դիզելային շարժիչում, կայծային մոմերի բռնկումով, ինքնաբռնկմամբ, անընդհատ փոփոխվող «λ»-ով, Skyactiv X-ն իսկապես հեղափոխություն է ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ:

Mazda-ի HCCI շարժիչի զարգացումը տևում է ավելի քան 30 տարի և հիմնականում հիմնված է Wankel շարժիչի մշակման ընթացքում վառելիքի գործընթացների չափազանց խորը վերլուծության վրա: Այս հիմքի վրա վերապատրաստվում են ինժեներների մի քանի սերունդ, ինչը շատ գլխացավեր ու խնդիրներ է ստեղծում, բայց նաև մեծ փորձ է բերում։

Հենց պտտվող շարժիչի խորքերում հայտնաբերվել են միատարր խառնումով և ինքնաբռնկմամբ մեքենաների առաջին նախատիպերը։ Wankel շարժիչը նաև ծառայում է որպես տուրբոին առնչվող տարբեր տեխնոլոգիաների մշակման հարթակ. սա RX-7-ն է, որը ներկայացնում է տարրական VNT տուրբո լիցքավորիչներ, կրկնակի ռեակտիվ տուրբիններ և կասկադային լիցքավորում բենզինային շարժիչով, որն օգտագործվում էր միայն Porsche-ի կողմից:

Skyactiv X ավտոմոբիլային շարժիչի և սպորտային տեխնոլոգիայի մրցանակով

X-Files- ը

Այնուամենայնիվ, ներկայիս Skyactiv X-ի ​​ուղղակի հիմքը արդեն իսկ ապացուցված նոր սերնդի բենզինային մեքենաների Skyactiv G և Skyactiv D-ն է: Եթե նայեք այս սարքերում ներկայացված լուծումներին, ապա անխուսափելիորեն կպարզեք, որ դրանք որոշ չափով «իրագործված են»: «SPCCI նոր կայանում՝ այրման պալատների վերլուծությունից մինչև հոսքի տուրբուլենտություն ձեռք բերված փորձից:

Ըստ այս վարկածի, Skyactiv X-ի ​​արդյունավետությունը գերազանցում է 2ZR-FXE բենզինային շարժիչին, որն աշխատում է Toyota Prius-ով (օգտագործելով Ատկինսոնի ցիկլը) 39 տոկոսով, բայց ինքը՝ Mazda-ն, չի կորցնում այն ​​փաստը, որ այս առավելագույն կետը. ոչ ամենակարևորը. Ժամանակի մեծ մասը շարժիչը աշխատում է մասնակի բեռով, և բենզինային շարժիչի միջին արդյունավետությունը կտրուկ նվազում է: Շնորհիվ այն բանի, որ շատ դեպքերում Skyactiv X-ը գործում է լայն բաց շնչափող փականով, պոմպի կորուստները զգալիորեն կրճատվում են և միջին արդյունավետությունը բարձրանում: Սա, զուգորդված սեղմման բարձր հարաբերակցության հետ, հանգեցնում է արդյունավետության համատեղ բարձրացմանը:

Skyactiv X ավտոմոբիլային շարժիչի և սպորտային տեխնոլոգիայի մրցանակով

Mazda-ի ինժեներների մեծ ձեռքբերումն այն է, որ նրանց Skyactiv X-ը գործում է միատարր խառնուրդով և ինքնաբռնկման ռեժիմով՝ արագությունների և բեռների շատ լայն տիրույթում: Գործնականում այն ​​միավորում է գործընթացները, որոնք օգտագործվում են ոչ միայն դիզելային և բենզինային շարժիչներում, այլ նաև նմանատիպ գործընթացներ գազային դիզելային շարժիչներում և նիհար այրվող բենզինային շարժիչներում: Վերջիններիս մոտ ձևավորվում են նաև նորմալ և վատ հատվածներ, բայց ի տարբերություն նրանց, որտեղ գործընթացն ամբողջությամբ տեղի է ունենում լուսաբռնկիչով, Mazda-ի դեպքում վատ խառնուրդն ինքնաբռնկվում է մոմով։

Ի՞նչ է տեղի ունենում Skyactiv X-ում: Մինչ այժմ մշակված HCCI ռեժիմի հիման վրա աշխատող բոլոր փորձարարական շարժիչները հիմնված են շատ բարդ ինքնաբռնկման հսկողության վրա (հիմնված ջերմության և ճնշման վրա սեղմման և նախնական քիմիական ռեակցիաների վրա վառելիքի, գազերի և օդի միջև) անկայուն աշխատանքային պարամետրերով, որոնք տեղի են ունենում մի տարածքում: ռեժիմների քանակը. շարժիչի նորմալ աշխատանքի համար: Mazda շարժիչը միշտ օգտագործում է մոմը որպես այրման նախաձեռնող: Այնուամենայնիվ, բենզինային շարժիչի բնականոն աշխատանքից տարբերությունը կայանում է հետագա իրադարձությունների մեջ: Դրա շնորհիվ անցումը տարբեր ռեժիմների դառնում է շատ ավելի հավասարակշռված, և HCCI ռեժիմում վերահսկման այս եղանակը հանգեցնում է կայուն և կայուն գործընթացի։

Տեսական բաներ

Skyactiv X-ը հիմնված է չորս մխոցանի բնական շնչառական երկլիտրանոց Skyactiv G-ի վրա, որն ինքնին լավ հիմք է բարձր արդյունավետությամբ: Բացի այդ, այն ունի 0,5 լիտր աշխատանքային ծավալ մեկ բալոնում, ինչը օպտիմալ է այրման գործընթացների արագության տեսանկյունից։ HCCI ռեժիմում աշխատելու համար պայմաններ ստեղծելու համար սեղմման երկրաչափական հարաբերակցությունը բարձրացվել է մինչև 16,3:1: Այսպիսով, խառնուրդը խտանում է մինչև բենզինի ֆրակցիաների մեծ մասի ինքնաբռնկման ջերմաստիճանին մոտ 95H միջին օկտանային թվով և նորմալ շարժիչով: աշխատանքային ջերմաստիճանը.

Skyactiv X ավտոմոբիլային շարժիչի և սպորտային տեխնոլոգիայի մրցանակով

Հիմնվելով մի քանի սենսորների տվյալների վրա, որոնցից յուրաքանչյուր բալոնի վրա ճնշման չորս սենսորները առանցքային են, համակարգիչը որոշում է, թե աշխատանքի որ ռեժիմն ընտրել: Վերջինս որոշվում է մի քանի ֆունկցիոնալ գոտիների հիման վրա՝ կախված շարժիչի արագությունից և ծանրաբեռնվածությունից (այլ կերպ ասած՝ արագացուցիչի ոտնակի ընկճվածության աստիճանից)։ Հատուկ պտտվող մոդուլի օգնությամբ, որը կոչվում է SCV (ներառյալ օդի կառավարման հատուկ փականը ընդունող նավահանգիստներից մեկում), մխոցի առանցքի շուրջ ստեղծվում է ինտենսիվ տուրբուլենտ հոսք: Կախված պայմաններից և հենվելով սեղմման և այրման ճնշման կուտակման կորերի, ինչպես նաև նախապես սահմանված «քարտեզներում» բազմաթիվ այլ պարամետրերի համեմատության վրա, բազմապատիկ ներարկիչը վառելիքը ներարկում է սովորական երկաթուղային դիզելային վառելիքի առաջին սերունդների ճնշումներին մոտ: համակարգեր։ - 300-ից 1200 բար - մի քանի բաժիններով: Սա կատարվում է մեկ երկարատև իմպուլսից (նորմալ բռնկման գործընթացում) մինչև մի քանի իմպուլսներ ընդունման և սեղմման ինսուլտի ժամանակ (ինքնաբռնկման գործողության ժամանակ): Ակնհայտ է, որ բենզինային շարժիչի համար ռեկորդային ներարկման ճնշումը նույնպես խառնուրդի ձևավորման հիմնական տարրն է: Այնուամենայնիվ, տրամաբանական հարց է ծագում. Ինչպե՞ս կփոխվի պարամետրերի ամբողջ շարքը, եթե և երբ անցնել շարժիչի ավելի ցածր հզորության և տուրբո լիցքավորման, բալոնների ճնշման բարձրացմամբ, ինչպես նաև վառելիքի մասերի ավելացման անհրաժեշտությամբ ...

Ամեն ինչ տեղի է ունենում ավելի արագ

Mazda-ի SPCCI արտոնագիրը 44 էջ է և մանրամասնում է, որ մեքենան ժամանակի զգալի մասում աշխատում է կայծային մոմերի ավտոմատ բռնկման (SPCCI) ռեժիմով: Վերահսկիչը հիմնված է մի քանի տեսակի SPCCI ինքնաբռնկման ռեժիմների վրա իր շահագործման ընթացքում՝ մեկը հիմնականում վատ խառնուրդով, հիմնականում նորմալ խառնուրդով և մի փոքր հարուստ խառնուրդով: Բոլոր դեպքերում, ներարկման և պտտման կոնֆիգուրացիան ստեղծում է տարբեր կազմի շերտեր (շերտավորում) առանցքի շուրջը համակենտրոն՝ ավելի հարուստ ներքին գոտիով (օդ/վառելիք հարաբերակցությունը մոտ 14,7-20:1) և ավելի նիհար արտաքին գոտի (35): -50։1)։ Ներքինը բավականաչափ «դյուրավառություն» ունի, իսկ արտաքինը հասել է սեղմման ժամանակ մխոցի վերին մահացած կենտրոնի մոտ ինքնաբռնկման համար կրիտիկական ջերմաստիճանի: Մոմերի կայծը սկսում է ներքին գոտու բռնկումը, որի արդյունքում ջերմաստիճանը և ճնշումը կտրուկ բարձրանում են, և դա հանգեցնում է մյուսների ինքնաբուխ բռնկմանը միաժամանակ: Քանի որ չկա ֆլեշ ճակատ, այն տեղի է ունենում ազոտի օքսիդների ձևավորման շեմից ցածր ջերմաստիճանում, ինչը կտրուկ նվազեցնում է ազոտի օքսիդների առկայությունը, իսկ թույլ միատարր խառնուրդն ապահովում է ավելի ամբողջական այրում և մասնիկների, ածխածնի երկօքսիդի և շատ ցածր մակարդակներ: ածխաջրածիններ.

Skyactiv X ավտոմոբիլային շարժիչի և սպորտային տեխնոլոգիայի մրցանակով

Կախված աշխատանքային պայմաններից, ինչպիսիք են միջին արագությունը և բարձր բեռը, և բոլոր դեպքերում բարձր արագությամբ, մեխանիկական կոմպրեսորը ներս է մտնում՝ օգնելու ավելի շատ օդ ապահովելու և խառնուրդը հետագայում սպառելու համար: Չնայած դրա նպատակը հզորությունը բարձրացնելը չէ, այն նպաստում է մեքենայի լավ դինամիկ որակներին: Արտոնագրում նշվում է նաև, որ մեքենան կարող է լինել տուրբո լիցքավորմամբ, և, ըստ տրամաբանության, արտանետման ավելի ցածր ջերմաստիճանը կարող է թույլ տալ փոփոխական երկրաչափության տուրբինի օգտագործումը։ Առայժմ, սակայն, ավելի արձագանքող մեխանիկական կոմպրեսորով կառավարումն ավելի հեշտ է դարձել (եթե նման սահմանումը համատեղելի է Skyactiv X-ի ​​հետ): Mazda-ի ինժեներների կարծիքով, տուրբո լիցքավորիչի օգտագործումը կարող է գալ ավելի ուշ փուլում:

Կարևոր է նշել, որ նրանց հաջողվել է ստեղծել մի բան, որը ոչ ոք չի կարողացել անել՝ գոնե ոչ սերիական տեսքով: Շատ սենսորային պարամետրեր համեմատվում են ռեժիմի ընտրության համար նախատեսված վարքագծի հետ, բայց փաստն այն է, որ գործնականում «SPCCI Mode» նշանը ցուցադրվում է Mazda-ի էկրանին շատ ժամանակ, նույնիսկ շատ ցածր և շատ բարձր rpm միջակայքերում, նույնիսկ շատ ցածր: rpm Mazda3-ը սահուն շարժվում է վեցերորդ փոխանցումով:

Ինչպե՞ս է դա տեղի ունենում իրական կյանքում:

Այսքան երկար տեսական մասից հետո վերջապես եկել է ժամանակը պատասխանելու հարցին՝ ի վերջո ինչի՞ է հանգեցնում այս ամենը գործնականում։ Ինչպես բենզինի գործընկերը, մեքենան արագ է արագացնում և արագ արձագանքում: Փորձարկումների ընթացքում, ներառյալ Իսկարի կիրճում վերելքներն ու շրջադարձերը, նորմալ միջքաղաքային և մայրուղային ռեժիմը, Mazda 3 Skyactiv X-ը պահպանում է իր սպառումը մոտ 5,2 լ / 100 կմ միջակայքում: Գերմանիայում գործընկերների կողմից ձեռք բերված միջին փորձնական սպառումը 6,6 լ / 100 կմ է, բայց դա ներառում է նաև բարձր արագությամբ վարելը: Տնտեսական վարորդական քննության ժամանակ նրանք հասնում են 5,4 լ/100 կմ, ինչը կազմում է 124 գ/100 կմ CO2, ինչը հավասար է Audi A3 2.0 TDI-ի, BMW 118d-ի և Mercedes A 200d-ի: Այնուամենայնիվ, հարկ է նշել, որ չնայած աշխատանքի բարդ գործընթացին, այս մեքենան գազի մաքրման բարդ տեխնոլոգիաների կարիք չունի, բայց, մյուս կողմից, շատ բարձր ճնշման ներարկման համակարգը բարձրացնում է դրա արժեքը: Մյուս կողմից, փոքր մեխանիկական կոմպրեսորն ավելի էժան է, քան տուրբո լիցքավորիչը, ուստի այն պետք է դիրքավորվի որպես գին դիզելային և բենզինային շարժիչների միջև:

Skyactiv X ավտոմոբիլային շարժիչի և սպորտային տեխնոլոգիայի մրցանակով

Շարժիչը ներդաշնակ է Mazda 3-ի դինամիկ բնավորությանը և հաճելի շրջադարձերի համար նրա լավ պարամետրերին: Ղեկը ճշգրիտ դասավորված է, իսկ մեքենան պահպանում է չեզոք կեցվածք՝ ցույց տալով հետևի անիվները միայն սուր սադրանքների դեպքում շրջելու միտում։ Դրան գումարվում է օժանդակ համակարգերի և սարքավորումների լավ խառնուրդ, որոնք Mazda-ում տարբեր մակարդակների սարքավորումների մաս են կազմում: Մենք արդեն բավականաչափ խոսել ենք կառավարման նոր էրգոնոմիկ կազմի մասին։ Գործառույթները չեն վերահսկվում մոնիտորի կողմից և պարզ և հարմար են աշխատելու համար: Ընդհանուր առմամբ, ինտերիերն ունի թեթևության և որակի նուրբ զգացողություն, որը հայտնաբերվել է միայն շքեղ մոդելներում շատ տարիներ առաջ: Մի խոսքով, Skyactiv X-ն աշխատում է, և այն իսկապես միացնում է ձեզ:

Добавить комментарий