Skyactiv X ავტოსაავტომობილო და სპორტული ტექნოლოგიის პრემიით

Mazda- ს თანამედროვე ძრავა იგებს მედია დამფუძნებლის პოლ პიეჩის პრემიას

ყოველწლიურად ავტოსატრანსპორტო მედია წარადგენს პოლ პიჩის საერთაშორისო პრიზს ტექნოლოგიური ინოვაციებისათვის. იმ დროს, როდესაც ელექტროენერგიის მოძრაობა სულ უფრო განიხილება, როგორც შინაგანი წვის ძრავის ჩანაცვლება, Paul Pietsch 2020 ჯილდო გადაეცა სწორედ ასეთი სითბოს ძრავისთვის. ამასთან, მას ავანგარდული ხასიათი აქვს. არცერთმა კომპანიამ ვერ მიაღწია ჰომოგენიზაციის კომბინაციას, როგორც ბენზინის ძრავას და თვითგანთებას, როგორც დიზელის ძრავას, წარმოების მოდელში ორივე ტიპის ძრავების უპირატესობებს. ეს არის მიზეზი, რომ კიდევ ერთხელ გითხრათ, როგორ მუშაობს ეს აპარატი.

ბენზინის ინექციის წნევით, როგორც დიზელის ძრავში, სანთლების აალება, თვითანთება, "λ", რომელიც მუდმივად იცვლება, Skyactiv X ნამდვილად რევოლუციაა საავტომობილო ინდუსტრიაში.

Mazda– ს HCCI ძრავის განვითარება 30 წელზე მეტი ხნით იწყება და ძირითადად ემყარება უკიდურესად ღრმა საწვავის ანალიზს Wankel ძრავის განვითარებაში. რამდენიმე თაობის ინჟინრების მომზადება ხდება ამ საფუძველზე, რაც უამრავ თავის ტკივილს და პრობლემას ქმნის, მაგრამ ასევე დიდ გამოცდილებას იწვევს.

სწორედ მბრუნავი ძრავის სიღრმეში იქნა ნაპოვნი მანქანების პირველი პროტოტიპები ერთგვაროვანი შერევით და თვითანთებით. ვანკელის ძრავა ასევე ემსახურება როგორც პლატფორმას ტურბოსთან დაკავშირებული სხვადასხვა ტექნოლოგიების განვითარებისთვის - ეს არის RX-7, რომელიც შემოაქვს ელემენტარულ VNT ტურბო დამტენებს, ორმაგი რეაქტიულ ტურბინებს და კასკადურ საწვავს ბენზინის ძრავას, რომელსაც იყენებდა მხოლოდ Porsche.

X- ფაილები

თუმცა, ამჟამინდელი Skyactiv X-ის პირდაპირი საფუძველია უკვე დადასტურებული ახალი თაობის ბენზინის მანქანები Skyactiv G და Skyactiv D. თუ გადახედავთ ამ მოწყობილობებში წარმოდგენილ გადაწყვეტილებებს, აუცილებლად აღმოაჩენთ, რომ ისინი გარკვეულწილად "რეალიზებულია". „SPCCI ახალ ქარხანაში, წვის კამერების ანალიზით მიღებული გამოცდილებიდან ნაკადის ტურბულენტობამდე.

ამ ჰიპოთეზის თანახმად, Skyactiv X– ის ეფექტურობა აღემატება 2ZR-FXE ბენზინის ძრავის ეფექტურობას Toyota Prius– ით (ატკინსონის ციკლის გამოყენებით) 39 პროცენტით, მაგრამ თავად მაზდამ იცის, რომ ეს მაქსიმალური წერტილი არ არის ყველაზე მნიშვნელოვანი წერტილი. უმეტეს დროს ძრავა მუშაობს ნაწილობრივი დატვირთვით და ბენზინის ძრავის საშუალო ეფექტურობა მკვეთრად ეცემა. გამომდინარე იქიდან, რომ უმეტეს შემთხვევაში Skyactiv X მუშაობს ფართო ღია პეპლის სარქველით, ტუმბოს დანაკარგები მნიშვნელოვნად მცირდება და იზრდება საშუალო ეფექტურობა. ეს, შეკუმშვის მაღალ კოეფიციენტთან ერთად, იწვევს ეფექტურობის ერთობლივ ზრდას.

დიდი მიღწევაა Mazda- ს ინჟინრებისთვის ის ფაქტი, რომ მათი Skyactiv X მუშაობს ერთგვაროვან და თვითგანთებულ რეჟიმში სიჩქარისა და დატვირთვების ძალიან ფართო სპექტრში. პრაქტიკაში, იგი აერთიანებს არა მხოლოდ დიზელისა და ბენზინის ძრავებში გამოყენებულ პროცესებს, არამედ გაზების დიზელის ძრავებსა და ბენზინის ძრავების ძრავების მსგავს პროცესებს. ეს უკანასკნელი ასევე ქმნის ნორმალურ და ცუდ უბნებს, მაგრამ მათგან განსხვავებით, სადაც პროცესი ხდება მთლიანად ციმციმის წინა ნაწილთან, მაზდას შემთხვევაში, ცუდი ნარევი სპონტანურად ანთებს სანთლის დახმარებით.

რა ხდება Skyactiv X- ში? დღეისათვის შექმნილი HCCI რეჟიმის საფუძველზე მოქმედი ყველა ექსპერიმენტული ძრავა ემყარება ძალზე რთულ თვით-ანთების კონტროლს (დაფუძნებულია სითბოსა და წნევაზე შეკუმშვის დროს და წინასწარი ქიმიური რეაქციები საწვავს, გაზებსა და ჰაერს შორის) არასტაბილური მუშაობის პარამეტრებით, რომლებიც გვხვდება მრავალ რეჟიმში. ძრავის ნორმალური მუშაობისთვის. მაზდას ძრავა ყოველთვის იყენებს სანთლებს, როგორც წვის ინიციატორს. ამასთან, განსხვავება ბენზინის ძრავის ნორმალური მუშაობისგან მდგომარეობს შემდეგ მოვლენებში. ეს გაცილებით დაბალანსებულად ხდის სხვადასხვა რეჟიმზე გადასვლას და HCCI რეჟიმში კონტროლის ეს გზა იწვევს სტაბილურ და სტაბილურ პროცესს.

რამ თეორიულად

Skyactiv X ემყარება ბუნებრივ ასპირაციას, ოთხცილინდრიან Skyactiv G 0,5 ლიტრს, რაც თავისთავად კარგი ბაზაა მაღალი ეფექტურობით. გარდა ამისა, მას აქვს ცილინდრში 16,3 ლიტრი გადაადგილება, რაც ოპტიმალურია წვის პროცესების სიჩქარის მიხედვით. HCCI– ს მუშაობის პირობების შესაქმნელად, გეომეტრიული კომპრესიის კოეფიციენტი 1 – მდე გაიზარდა: 95. ამრიგად, ნარევი სქელდება ბენზინის უმეტეს ფრაქციების ავტომატიზაციის ტემპერატურაზე, საშუალო ოქტანური რაოდენობით XNUMXH და ძრავის ნორმალური მუშაობის ტემპერატურაზე.

რამდენიმე სენსორიდან მიღებული მონაცემების საფუძველზე, რომელთა შორის თითოეული ცილინდრზე წნევის ოთხი სენსორია მთავარი, კომპიუტერი წყვეტს მუშაობის რომელი რეჟიმი აირჩიოს. ეს უკანასკნელი განისაზღვრება რამდენიმე ფუნქციური ზონის საფუძველზე, რაც დამოკიდებულია ძრავის სიჩქარეზე და დატვირთვაზე (სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ამაჩქარებლის პედლის დეპრესიის ხარისხზე). სპეციალური მორევის მოდულის დახმარებით, სახელწოდებით SCV (მათ შორის სპეციალური ჰაერის კონტროლის სარქველი ერთ-ერთ მიმღების პორტში), იქმნება ინტენსიური ტურბულენტური ნაკადი ცილინდრის ღერძის გარშემო. პირობებიდან გამომდინარე და შეკუმშვისა და წვის წნევის მომატების მრუდების შედარების საფუძველზე, ისევე როგორც მრავალი სხვა პარამეტრი წინასწარ განსაზღვრულ „რუქებში“, მრავალპორტიანი ინჟექტორი საწვავს უშვებს იმ წნეხით, რომელიც უახლოვდება საერთო სარკინიგზო დიზელის პირველ თაობებს. სისტემები. - 300-დან 1200 ბარამდე - რამდენიმე პორციაში. ეს კეთდება ერთი გრძელი პულსიდან (ჩვეულებრივი გაბრწყინების პროცესში) რამდენიმე პულსამდე მიღებისა და შეკუმშვის ინსულტის დროს (თვითანთების ოპერაციაში). ცხადია, ბენზინის ძრავისთვის რეკორდული ინექციის წნევა ასევე არის ნარევის ფორმირების ძირითადი ელემენტი. ამასთან, ჩნდება ლოგიკური კითხვა - როგორ შეიცვლება პარამეტრების მთელი ნაკრები, თუ და როდის უნდა გადავიდეს ძრავის დაბალ სიმძლავრეზე და ტურბოდამუხტვაზე, ცილინდრის წნევის ზრდით, ასევე საწვავის ნაწილების გაზრდის საჭიროებით ...

ყველაფერი უფრო სწრაფად ხდება

Mazda-ს SPCCI პატენტი 44 გვერდიანია და დეტალურადაა აღწერილი, რომ ავტომობილი დროის მნიშვნელოვან ნაწილს მუშაობს სანთლის ავტომატური აალების (SPCCI) რეჟიმში. კონტროლი ეფუძნება რამდენიმე ტიპის SPCCI თვითანთების რეჟიმს მისი მუშაობის დროს - ერთი ძირითადად ცუდი ნარევით, ძირითადად ნორმალური ნარევით და ოდნავ მდიდარი ნარევით. ყველა შემთხვევაში, ინექციისა და მორევის კონფიგურაცია ქმნის სხვადასხვა შემადგენლობის (სტრატიფიკაციის) ფენებს კონცენტრიულად ღერძის გარშემო, უფრო მდიდარი შიდა ზონით (ჰაერი: საწვავი დაახლოებით 14,7-20:1) და უფრო დახვეწილი გარე ზონით (35). -50:1). შიდას აქვს საკმარისი „აალებადობა“, ხოლო გარეგანი მიაღწია თითქმის კრიტიკულ ტემპერატურას თვითანთებისთვის დგუშის ზედა მკვდარ ცენტრთან შეკუმშვის დროს. სანთლის ნაპერწკალი იწვევს შიდა ზონის აალებას, რაც იწვევს ტემპერატურისა და წნევის მკვეთრ მატებას და ეს იწვევს სხვების სპონტანურ ანთებას ერთდროულად. იმის გამო, რომ არ არსებობს ფლეშ ფრონტი, ეს ხდება აზოტის ოქსიდების წარმოქმნის ზღურბლზე დაბალ ტემპერატურაზე, რაც მკვეთრად ამცირებს აზოტის ოქსიდების არსებობას, ხოლო სუსტი ერთგვაროვანი ნარევი უზრუნველყოფს უფრო სრულ წვას და ნაწილაკების, ნახშირბადის მონოქსიდის და ძალიან დაბალ დონეს. ნახშირწყალბადები.

სამუშაო პირობებიდან გამომდინარე – როგორიცაა საშუალო სიჩქარე და მაღალი დატვირთვა, და ყველა შემთხვევაში მაღალი სიჩქარით – მექანიკური კომპრესორი შემოდის, რათა დაეხმაროს მეტი ჰაერის მიწოდებას და ნარევის შემდგომ ამოწურვას. მიუხედავად იმისა, რომ მისი მიზანი არ არის სიმძლავრის გაზრდა, ის ხელს უწყობს მანქანის კარგ დინამიურ თვისებებს. პატენტში ასევე აღნიშნულია, რომ მანქანა შეიძლება იყოს ტურბო დამტენი და ლოგიკურად, გამონაბოლქვის ქვედა ტემპერატურამ შეიძლება ცვალებადი გეომეტრიის ტურბინის გამოყენების დაშვება. თუმცა, ამ დროისთვის კონტროლი უფრო მგრძნობიარე მექანიკური კომპრესორით უფრო ადვილი გახდა (იმ პირობით, რომ ასეთი განმარტება თავსებადია Skyactiv X-თან). Mazda-ს ინჟინრების აზრით, ტურბო დამტენის გამოყენება შესაძლოა მოგვიანებით ეტაპზე მოხდეს.

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ მათ მოახერხეს ისეთი რამის შექმნა, რისი გაკეთებაც ვერავინ შეძლო - ყოველ შემთხვევაში, არა სერიული სახით. სენსორის მრავალი პარამეტრი შედარებულია წინასწარ დაყენებულ ქცევებთან რეჟიმის არჩევისთვის, მაგრამ ფაქტია, რომ პრაქტიკაში ნიშანი "SPCCI Mode" ნაჩვენებია Mazda-ს ეკრანზე უმეტეს დროს, თუნდაც ძალიან დაბალი და ძალიან მაღალი rpm დიაპაზონში - თუნდაც ძალიან დაბალზე. rpm Mazda3 შეუფერხებლად მოძრაობს მეექვსე სიჩქარით.

როგორ ხდება ეს რეალურ ცხოვრებაში?

ამხელა თეორიული ნაწილის შემდეგ, საბოლოოდ დადგა დრო, რომ პასუხი გავცეთ კითხვას - საბოლოოდ რას იწვევს ეს ყველაფერი პრაქტიკაში. ბენზინის ანალოგის მსგავსად, ავტომობილი ადვილად ავითარებს სიჩქარეს და სწრაფად რეაგირებს. ტესტების დროს, მათ შორის ისკარის ხეობაში ასვლისა და მოხვევის, ნორმალური საქალაქთაშორისო და გზატკეცილის რეჟიმში, Mazda 3 Skyactiv X ინარჩუნებს მოხმარებას დაახლოებით 5,2 ლ / 100 კმ დიაპაზონში. გერმანიაში კოლეგების მიერ მიღწეული საშუალო ტესტის მოხმარება არის 6,6 ლ / 100 კმ, მაგრამ ეს ასევე მოიცავს მაღალსიჩქარიან მართვას. ეკონომიური მართვის ტესტის დროს ისინი აღწევენ 5,4 ლ/100 კმ, რაც არის 124 გ/100 კმ CO2, რაც იგივეა Audi A3 2.0 TDI, BMW 118d და Mercedes A 200d. თუმცა, უნდა აღინიშნოს, რომ მუშაობის რთული პროცესის მიუხედავად, ამ მანქანას არ სჭირდება გაზის დამუშავების რთული ტექნოლოგიები, მაგრამ, მეორე მხრივ, ძალიან მაღალი წნევის ინექციის სისტემა ზრდის მის ღირებულებას. მეორეს მხრივ, პატარა მექანიკური კომპრესორი უფრო იაფია ვიდრე ტურბო დამტენი, ამიტომ ის უნდა იყოს პოზიციონირებული როგორც ფასი დიზელისა და ბენზინის ძრავებს შორის.

ძრავა ჰარმონიაშია Mazda 3-ის დინამიურ ხასიათთან და მის კარგ პარამეტრებთან სასიამოვნო მოსახვევისთვის. საჭე ზუსტად არის განლაგებული და მანქანა ინარჩუნებს ნეიტრალურ ქცევას, რაც აჩვენებს უკანა ბორბლების შემობრუნების ტენდენციას მხოლოდ მკვეთრი პროვოკაციების დროს. ამას ემატება დამხმარე სისტემებისა და აღჭურვილობის კარგი ნაზავი, რომლებიც Mazda-ში სხვადასხვა დონის აღჭურვილობის ნაწილია. ჩვენ უკვე საკმარისად ვისაუბრეთ კონტროლის ახალ ერგონომიულ შემადგენლობაზე. ფუნქციები არ კონტროლდება მონიტორის მიერ და არის მარტივი და მოსახერხებელი მუშაობისთვის. მთლიანობაში, ინტერიერს აქვს სიმსუბუქისა და ხარისხის დახვეწილი გრძნობა, რაც მხოლოდ ძვირადღირებულ მოდელებში იყო მრავალი წლის წინ. მოკლედ - Skyactiv X მუშაობს - და ის ნამდვილად გააქტიურებთ.