Mazda SkyActiv G vél - bensín og SkyActiv D - dísel
Greinar

Mazda SkyActiv G vél - bensín og SkyActiv D - dísel

Mazda SkyActiv G vél - bensín og SkyActiv D - díselBílaframleiðendur stefna að því að draga úr losun koltvísýrings2 öðruvísi. Stundum eru það til dæmis o Málamiðlanir sem færa akstursgleðina á hliðarlínuna. Mazda hefur hins vegar ákveðið að fara í aðra átt og draga úr losun með nýrri allt-í-einu lausn sem tekur ekki ánægju af akstri. Til viðbótar við nýja hönnun bensín- og dísilvéla inniheldur lausnin einnig nýjan undirvagn, yfirbyggingu og gírkassa. Að draga úr þyngd alls ökutækisins helst í hendur við nýja tækni.

Nýlegar rannsóknir sýna að hefðbundnar brunahreyflar munu halda áfram að ráða í bílaheiminum næstu 15 árin, svo það er þess virði að halda áfram að leggja mikla vinnu í að þróa þær. Eins og þú veist breytist mest af efnaorkunni í eldsneyti ekki í vélrænni vinnu við bruna, heldur gufar bókstaflega upp í formi úrgangshita í gegnum útblástursrör, ofn osfrv. Og þau útskýra einnig tap sem stafar af núningi vélrænir hlutar hreyfilsins. Við þróun nýrrar kynslóðar SkyActiv bensín- og dísilvéla lögðu verkfræðingar frá Hiroshima í Japan áherslu á sex meginþætti sem hafa áhrif á neyslu og losun sem leiðir af sér:

  • þjöppunarhlutfall,
  • eldsneyti í loft hlutfall,
  • lengd brennslufasa blöndunnar,
  • tími brennslufasa blöndunnar,
  • dæla tapi,
  • núning á vélrænum hlutum hreyfilsins.

Þegar um er að ræða bensín- og dísilvélar hafa þjöppunarhlutfall og lækkun núnings tap reynst mikilvægustu þættirnir til að draga úr losun og eldsneytisnotkun.

SkyActiv D mótor

2191 cc vélin er búin háþrýstings common rail innspýtingarkerfi með piezoelectric innspýtingum. Það er með óvenju lágt þjöppunarhlutfall aðeins 14,0: 1 fyrir dísel. Hleðslu er veitt af tveimur túrbóhleðslutækjum af mismunandi stærðum, sem hefur jákvæð áhrif á að draga úr seinkun á svörun hreyfils við því að ýta á eldsneytispedalinn. Í lokalestinni er breytilegt lokaferli, sem hitnar hraðar þegar vélin er köld, þar sem sumar útblástursloftanna fara aftur í hólkana. Vegna áreiðanlegrar kaldsetningar og stöðugrar brennslu á upphitunarstigi krefjast hefðbundinna dísilvéla hátt þjöppunarhlutfall, sem er venjulega á bilinu 16: 1 til 18: 1. Lágt þjöppunarhlutfall 14,0: 1 fyrir SkyActiv -D vél gerir kleift að hámarka tíma brennsluferlisins. Þegar þjöppunarhlutfallið minnkar minnkar hitastig strokka og þrýstingur einnig efst í dauðum miðju. Í þessu tilviki brennir blöndan lengur jafnvel þótt eldsneyti sé sprautað í hólkinn rétt áður en hún nær efstu dauðu miðstöðinni. Vegna langvarandi brennslu myndast ekki svæði með súrefnisskorti í eldfimu blöndunni og hitastigið helst stöðugt þannig að myndun NOx og sót er útrýmt verulega. Með innspýtingu eldsneytis og brennslu nálægt efstu dauðum miðju er vélin skilvirkari. Þetta þýðir skilvirkari notkun efnaorkunnar sem er í eldsneyti auk meiri vélrænni vinnu á hverja eldsneytiseiningu en þegar um er að ræða háþrýstingsdísilvél. Niðurstaðan er minnkun dísilnotkunar og rökrétt CO2 losun um meira en 20% miðað við 2,2 MZR-CD vél sem vinnur með 16: 1. þjöppunarhlutfalli. Eins og getið er myndast mun minna köfnunarefnisoxíð við bruna og nánast ekkert tæknilegt kolefni . Þannig, jafnvel án viðbótar NOx flutningskerfis, uppfyllir vélin Euro 6 losunarstaðalinn sem á að taka gildi árið 2015. Þannig þarf vélin hvorki sértækan hvataaflausn né hvarfefni sem útilokar NOx.

Vegna lítillar þjöppunar getur vélin ekki framleitt nógu hátt hitastig til að kveikja á blöndunni við köld byrjun, sem getur leitt til mjög vandræðalegrar ræsingar og truflunar hreyfils, sérstaklega á veturna. Af þessum sökum er SkyActiv-D útbúið með keramikljóskerum og VVL útblástursventil með breytilegu höggi. Þetta gerir kleift að endurnýta heitar útblástursloft að innan í brennsluhólfinu. Fyrsta kveikjan er aðstoðuð með ljósapinna, sem nægir til að útblástursloftið nái tilskildu hitastigi. Eftir að vélin hefur verið ræst lokast útblástursventillinn ekki eins og venjuleg inntaksvél. Þess í stað stendur það á lofti og heitu útblástursloftið fer aftur í brennsluhólfið. Þetta hækkar hitastigið í því og auðveldar því síðari íkveikju blöndunnar. Þannig keyrir vélin slétt og án truflana frá fyrstu stundu.

Í samanburði við 2,2 MZR-CD dísilvélina hefur innri núningur einnig minnkað um 25%. Þetta endurspeglast ekki aðeins í frekari lækkun á heildartapi, heldur einnig í hraðari viðbrögðum og bættri frammistöðu. Annar ávinningur af lægra þjöppunarhlutfalli er lægri hámarksþrýstingur í strokknum og því minna álag á einstaka vélaríhluti. Af þessum sökum er engin þörf á svo öflugri vélarhönnun, sem leiðir til frekari þyngdarsparnaðar. Strokkhausinn með innbyggðu dreifikerfi er með þynnri veggjum og vegur þremur kílóum minna en áður. Álhólkblokkinn er 25 kg léttari. Þyngd stimpla og sveifaráss hefur minnkað um önnur 25 prósent. Fyrir vikið er heildarþyngd SkyActiv-D vélarinnar 20% lægri en 2,2 MZR-CD vélarinnar sem notuð hefur verið hingað til.

SkyActiv-D vélin notar tveggja þrepa ofhleðslu. Þetta þýðir að það er búið einum lítilli og einni stórri túrbóhleðslutæki sem hver vinnur á mismunandi hraðahraða. Sú minni er notuð á lágum og miðlungs snúningi. Vegna lægri tregðu snúningshlutanna bætir það togkúrfuna og útrýma svokölluðum túrbóáhrifum, það er seinkun á svörun hreyfilsins við skyndilegu hröðunarstökki á lágum hraða þegar ekki er nægur þrýstingur í útblæstri . greinarpípa til að snúa hverfla hverfilsins hratt. Aftur á móti er stærri túrbóhleðsla að fullu virk á miðhraða. Saman veita báðir túrbóhleðslutækin vélinni flata togkúrfu við lágt snúningshraða og mikið afl við hátt snúningshraða. Þökk sé nægilegri loftgjöf frá túrbóhleðslutækjum á breitt hraðahraða er NOx og losun agna í lágmarki.

Hingað til eru tvær útgáfur af 2,2 SkyActiv-D vélinni framleiddar fyrir Evrópu. Sá sterkari er með hámarksafli 129 kW við 4500 snúninga á mínútu og hámarks tog 420 Nm við 2000 snúninga á mínútu. Sú veikari er með 110 kW við 4500 snúninga á mínútu og tog 380 Nm á bilinu 1800-2600 snúninga á mínútu, við hámark. hraði beggja véla er 5200. Í reynd virkar vélin frekar dauf allt að 1300 snúninga á mínútu, frá þessum mörkum byrjar hún að ná hraða, en fyrir venjulegan akstur nægir hún til að viðhalda henni við um 1700 snúninga á mínútu eða meira jafnvel fyrir þörfum af sléttri hröðun.

Mazda SkyActiv G vél - bensín og SkyActiv D - dísel

SkyActiv G vél

Bensínvélin með náttúrulegum innblástur, sem kallast Skyactiv-G, er með óvenju hátt þjöppunarhlutfall 14,0:1, sem nú er það hæsta í fjöldaframleiddum fólksbíl. Með því að auka þjöppunarhlutfallið eykst varmanýtni bensínvélarinnar, sem þýðir að lokum lægra CO2 gildi og þar af leiðandi minni eldsneytisnotkun. Áhættan sem fylgir háu þjöppunarhlutfalli þegar um bensínvélar er að ræða er svokallaður bankbrennsla - sprenging og afleidd minnkun á tog og óhóflega slit á vél. Til að koma í veg fyrir að blöndunin brjótist út vegna mikils þjöppunarhlutfalls notar Skyactiv-G vélin minnkun á magni sem og þrýstingi afgangs heitra lofttegunda í brunahólfinu. Þess vegna er útblástursrör í 4-2-1 stillingu notað. Af þessum sökum er útblástursrörið tiltölulega langt og kemur því í raun í veg fyrir að útblástursloft berist aftur í brunahólfið strax eftir að það hefur verið losað úr því. Lækkunin á brennsluhitastigi sem leiðir af sér kemur í raun í veg fyrir að sprengibrennsla komi fram - sprenging. Sem önnur leið til að koma í veg fyrir sprengingu hefur brennitími blöndunnar verið styttur. Hraðari brennsla blöndunnar þýðir styttri tími þar sem óbrennda blanda eldsneytis og lofts verður fyrir háum hita, þannig að sprengingin hefur alls ekki tíma til að eiga sér stað. Neðri hluti stimplanna er einnig með sérstökum innilokum þannig að logar brennandi blöndunnar sem myndast í margar áttir geta stækkað án þess að fara yfir hvorn annan og inndælingarkerfið hefur einnig verið búið nýþróuðum fjölgata inndælingum, sem gerir eldsneyti sem á að úða.

Einnig þarf að draga úr svokölluðu dælutapi til að auka skilvirkni vélarinnar. Þetta gerist við lægra álag á vélinni þegar stimpillinn dregur loft inn þegar hann færist niður á inntaksfasanum.Magn lofts sem fer inn í strokkinn er venjulega stjórnað með inngjöfarventil sem er staðsettur í inntaksrásinni. Við létt vélarálag þarf aðeins lítið magn af lofti. Inngjöfarventillinn er nánast lokaður, sem leiðir til þess að þrýstingurinn í inntakinu og í strokknum er undir andrúmslofti. Þess vegna verður stimpillinn að sigrast á verulegum neikvæðum þrýstingi - næstum lofttæmi, sem hefur neikvæð áhrif á eldsneytisnotkun. Hönnuðir Mazda notuðu óendanlega breytilega tímasetningu inntaks- og útblástursloka (S-VT) til að lágmarka dælutap. Þetta kerfi gerir þér kleift að stjórna magni inntakslofts með því að nota loka í stað inngjafar. Við lítið álag á vélinni þarf mjög lítið loft. Þannig heldur breytilegt ventlatímakerfi inntakslokunum opnum í upphafi þjöppunarfasa (þegar stimpillinn hækkar) og lokar þeim aðeins þegar nauðsynlegt magn af lofti er í strokknum. Þannig dregur S-VT kerfið að lokum úr dælutapi um 20% og bætir skilvirkni brunaferlisins. Svipaða lausn hefur verið notað af BMW í langan tíma og kallað þetta kerfi Tvöfaldur VANOS.

Þegar þetta innblástursloftstýrikerfi er notað er hætta á ófullnægjandi bruna blöndunnar vegna lægri þrýstings, þar sem inntaksventlarnir eru áfram opnir í upphafi þjöppunarfasa. Í þessu sambandi notuðu verkfræðingar Mazda háa þjöppunarhlutfall Skyactiv G vélarinnar 14,0: 1, sem þýðir hærra hitastig og þrýsting í strokka, þannig að brennsluferlið er stöðugt og vélin keyrir hagkvæmari.

Lítil afköst vélarinnar auðveldast einnig með léttri hönnun og minni vélrænni núningi á hreyfanlegum hlutum. Í samanburði við 2,0 MZR bensínvélina sem er sett upp, er Skyactiv G -vélin með 20% léttari stimpla, 15% léttari tengistangir og minni sveifarásar á sveifarás, sem leiðir til heildarþyngdar lækkunar um 10%. Með því að helminga núning lokanna og núning stimplahringjanna um tæp 40%hefur heildar vélrænn núningur hreyfilsins minnkað um 30%.

Allar breytingarnar sem nefndar voru leiddu til betri hreyfileika hreyfils við lágt til miðlungs snúning og 15% minnkun eldsneytisnotkunar miðað við klassíska 2,0 MZR. Í dag er þessi mikilvæga CO2 losun jafnvel minni en 2,2 MZR-CD dísilvélin sem er í notkun í dag. Kosturinn er einnig notkun klassísks BA 95 bensíns.

Allar SkyActiv bensín- og dísilvélar í Evrópu verða búnar i-stop kerfi, þ.e. stöðvunarkerfi til að slökkva sjálfkrafa á vélinni þegar hún er stöðvuð. Önnur rafkerfi, endurnýjun hemla osfrv.

Mazda SkyActiv G vél - bensín og SkyActiv D - dísel

Bæta við athugasemd