Skyactiv X авто мотор жана спорт технологиясы сыйлыгы менен

Мазданын заманбап мотору Media Founder Paul Pietsch сыйлыгына ээ болду

Жыл сайын авто мотор жана спорт медиасы технологиялык жаңылыктар үчүн эл аралык Paul Pitch сыйлыгын тартуулайт. Электр кыймылдаткычы ички күйүүчү кыймылдаткычтын ордун толтуруу катары көбүрөөк байкалган учурда, Пол Пиетш 2020 сыйлыгы дал ушундай жылуулук кыймылдаткычы үчүн ыйгарылды. Бирок, бул авангарддык мүнөзгө ээ. Бензин кыймылдаткычындай аралаштыруу менен дизель кыймылдаткычындай автоингицияны айкалыштырууга, башкача айтканда, кыймылдаткычтардын эки түрүнүн тең өндүрүш моделиндеги артыкчылыктарын бир дагы компания жетише элек. Бул аппараттын кандайча иштээри жөнүндө дагы бир жолу айтып берүүгө мүмкүнчүлүк болду.

Дизелдик кыймылдаткычтагыдай бензин куюу басымы, от шамы, өзүн-өзү күйгүзүү, тынымсыз өзгөрүп турган "λ" менен Skyactiv X чындап эле автомобиль өнөр жайындагы революция болуп саналат.

Мазданын HCCI кыймылдаткычынын өнүгүшү 30 жылдан бери жүрүп, негизинен Ванкел кыймылдаткычын иштеп чыгууда күйүүчү майдын терең анализине негизделген. Ушул негизде бир нече муун инженерлер даярдалат, бул көптөгөн баш ооруну жана көйгөйлөрдү жаратат, бирок ошол эле учурда чоң тажрыйба алып келет.

Айлануучу кыймылдаткычтын тереңинде бир тектүү аралаштыруучу жана өзүнөн-өзү күйүүчү машиналардын алгачкы үлгүлөрү табылган. Wankel кыймылдаткычы ошондой эле турбо-байланыштуу ар кандай технологияларды иштеп чыгуу үчүн аянтча катары кызмат кылат - бул RX-7, ал элементардык VNT турбокомпрессорлорун, кош реактивдүү турбиналарды жана Porsche тарабынан гана колдонулган бензин кыймылдаткычына каскаддык май куюусун киргизет.

X-Files

Бирок, азыркы Skyactiv Xтин түз негизи буга чейин далилденген жаңы муундагы Skyactiv G жана Skyactiv D бензин машиналары болуп саналат. Эгерде сиз бул түзүлүштөрдө берилген чечимдерди карасаңыз, алардын кандайдыр бир деңгээлде “түшүнүп калганын” сөзсүз табасыз. «Жаңы SPCCI заводунда күйүү камераларын анализдөөдөн алынган тажрыйбадан агымдын турбуленттигине чейин.

Бул гипотезага ылайык, Skyactiv Xтин эффективдүүлүгү Toyota Prius менен иштеген 2ZR-FXE бензин кыймылдаткычынын эффективдүүлүгүнөн (Аткинсон циклинин жардамы менен) 39 пайызга ашат, бирок Мазданын өзү бул максималдуу чекит эң маанилүү эмес экенин билет. чекит. Көпчүлүк учурда кыймылдаткыч жарым -жартылай иштейт жана бензин кыймылдаткычынын орточо натыйжалуулугу кескин төмөндөйт. Көпчүлүк учурларда Skyactiv X кенен ачык көпөлөктүү клапан менен иштээрине байланыштуу, насостун жоготуулары кыйла кыскарат жана орточо эффективдүүлүк жогорулайт. Бул жогорку кысуу коэффициенти менен бирге натыйжалуулуктун биргелешкен жогорулашына алып келет.

Мазда инженерлери үчүн чоң жетишкендик - бул алардын Skyactiv X өтө ылдамдыкта жана жүктерде бир тектүү жана өзүн-өзү күйгүзүүчү режимде иштеши. Практикада ал дизель жана бензин кыймылдаткычтарында гана эмес, ошондой эле газ-дизель кыймылдаткычтарында жана майсыз күйүүчү бензин кыймылдаткычтарында колдонулган процесстерди бириктирет. Акыркысы кадимки жана жаман жерлерди чыгарат, бирок алардан айырмаланып, жараян толугу менен алдыңкы бөлүгү менен жүрөт, Мазда үлгүсүндө болсо, жаман аралашма өзүнөн-өзү от алдырат.

Skyactiv X эмне болуп жатат? Бүгүнкү күнгө чейин түзүлгөн HCCI режиминин негизинде иштеген бардык эксперименталдык кыймылдаткычтар бир катар режимдерде пайда болгон туруксуз иштөө параметрлери менен өтө татаал өзүн-өзү от алдырууну башкарууга негизделген (кысуу учурунда жылуулукка жана басымга жана отун, газдар менен абанын ортосундагы алдын-ала химиялык реакциялар). кыймылдаткычтын нормалдуу иштешине. Мазда кыймылдаткычы күйүүчү инициатор катары ар дайым от алдыргыч шамын колдонот. Бирок, бензин кыймылдаткычынын кадимки иштешинен айырмачылык кийинки окуяларга байланыштуу. Бул ар кандай режимдерге өтүүнү бир кыйла салмактуу кылат жана HCCI контролдоонун бул жолу туруктуу жана туруктуу процесске алып келет.

Теориядагы нерселер

Skyactiv X табигый жол менен сордурулган, төрт цилиндрдүү, 0,5 литрлик Skyactiv Gдин негизинде иштелип чыккан, бул өзү жогорку эффективдүүлүккө ээ жакшы база. Мындан тышкары, анын бир цилиндрде 16,3 литр көлөмү бар, бул күйүү процесстеринин ылдамдыгы боюнча оптималдуу. HCCI иштешине шарт түзүү үчүн, кысуунун геометриялык коэффициенти 1 чейин көбөйтүлдү: 95. Ошентип, аралашма бензиндин орточо октан саны XNUMXH жана кыймылдаткычтын нормалдуу иштөө температурасы менен бензиндин көпчүлүк фракцияларынын автоматизация температурасына жакын температурага чейин калыңдайт.

Ар бир цилиндрдеги төрт басым сенсору негизги болгон бир нече сенсорлордун маалыматтарынын негизинде компьютер кайсы иштөө режимин тандоону чечет. Акыркысы кыймылдаткычтын ылдамдыгына жана жүгүнө (башкача айтканда, газ педалынын басуу даражасына) жараша бир нече функционалдык зонанын негизинде аныкталат. SCV деп аталган атайын айланма модулдун жардамы менен (анын ичинде кабыл алуучу порттордун биринде атайын абаны башкаруу клапаны) цилиндр огунун айланасында интенсивдүү турбуленттүү агым түзүлөт. Шарттарга жараша жана кысуу жана күйүү басымынын өсүү ийри сызыктарын, ошондой эле алдын ала аныкталган "карталардагы" көптөгөн башка параметрлерди салыштыруунун негизинде көп порттуу инжектор күйүүчү майды жалпы рельс дизелинин биринчи муунунун басымына жакындаган басымда айдайт. системалар. - 300дөн 1200 барга чейин - бир нече порцияда. Бул бир узун импульстен (кадимки күйгүзүү процессинде) бир нече импульска чейин кабыл алуу жана кысуу инсульт учурунда (өзүн-өзү күйгүзүү операциясында) жүргүзүлөт. Албетте, бензин кыймылдаткычы үчүн рекорддук инжектордук басым да аралашманы түзүүнүн негизги элементи болуп саналат. Бирок, логикалык суроо туулат - эгерде жана качан кыймылдаткычтын кубаттуулугун төмөндөтүүгө жана турбо заряддоого өтсө, цилиндр басымынын жогорулашына, ошондой эле күйүүчү майдын үлүшүн көбөйтүү зарылдыгына байланыштуу бардык параметрлер кандай өзгөрөт ...

Баары тезирээк болот

Mazda компаниясынын SPCCI патенти 44 барактан турат жана унаа убакыттын бир кыйла бөлүгүндө учкундун автоматтык күйгүзүү (SPCCI) режиминде иштей тургандыгы жөнүндө маалымат берет. Башкаруу анын иштөө учурунда SPCCI өзүн-өзү күйгүзүү режимдеринин бир нече түрлөрүнө негизделген - бири негизинен начар аралашма, негизинен нормалдуу аралашма жана бир аз бай аралашма. Бардык учурларда, инъекция жана айлануу конфигурациясы огтун айланасында концентрдик түрдө ар кандай курамдагы катмарларды (стратификация) түзөт, ички зонасы байыраак (аба: күйүүчү майдын катышы болжол менен 14,7-20:1) жана сырткы зонасы (35). -50:1). Ички жетиштүү "түйүүчүлүккө" ээ, ал эми тышкы кысуу учурунда поршеньдин жогорку өлүк борборунун жанында өзүн-өзү күйгүзүү үчүн дээрлик критикалык температурага жеткен. Шамдын учкуну ички зонанын тутанышын козгоп, температуранын жана басымдын кескин көтөрүлүшүнө алып келет, бул болсо башкалардын өзүнөн өзү бир эле учурда тутанышына алып келет. Жарк этүүчү фронт жок болгондуктан, азот оксиддеринин пайда болуу чегинен төмөн температурада пайда болот, бул азот оксиддеринин болушун кескин азайтат, ал эми алсыз бир тектүү аралашма толугураак күйүүнү жана бөлүкчөлөрдүн, көмүртек оксидинин жана өтө төмөн деңгээлин камсыз кылат. углеводороддор.

Иштөө шарттарына жараша - мисалы, орточо ылдамдыкта жана жогорку жүктөө сыяктуу, жана бардык учурларда жогорку ылдамдыкта - механикалык компрессор көбүрөөк аба менен камсыз кылуу жана аралашманы андан ары жок кылуу үчүн ишке кирет. Анын максаты кубаттуулукту жогорулатуу эмес болсо да, ал унаанын жакшы динамикалык сапаттарына өбөлгө түзөт. Патентте ошондой эле унаа турбокомпрессиялуу болушу мүмкүн экени айтылат жана логикалык жактан алганда, төмөнкү түтүктүн температурасы өзгөрүлмө геометриялык турбинаны колдонууга мүмкүндүк берет. Бирок, азырынча жооп берүүчү механикалык компрессор менен башкаруу оңой болуп калды (эгерде мындай аныктама Skyactiv X менен шайкеш болсо). Мазда инженерлеринин айтымында, турбокомпрессорду колдонуу кийинки этапта болушу мүмкүн.

Белгилей кетчү нерсе, алар эч ким жасай албаган нерсени - жок дегенде сериялык формада түзүүгө жетишти. Көптөгөн сенсор параметрлери режимди тандоо үчүн алдын ала коюлган жүрүм-турум менен салыштырылат, бирок иш жүзүндө "SPCCI Mode" белгиси Mazda дисплейинде көпчүлүк учурда, атүгүл өтө төмөн жана өтө жогорку айн/мин диапазондорунда да көрсөтүлөт. rpm Mazda3 алтынчы тиштүү кыймылда.

Бул чыныгы жашоодо кандайча болот?

Ушунчалык узак теориялык бөлүктөн кийин, акыры суроого жооп берүүгө убакыт келди - мунун баары акыры иш жүзүндө эмнеге алып келет. Бензинге окшоп, машина ылдамдыгын оңой алып, тез жооп берет. Сыноо учурунда, анын ичинде Искар капчыгайында көтөрүлүү жана бурулуштар, кадимки шаар аралык жана автожол режиминде, Mazda 3 Skyactiv X өзүнүн керектөөсүн болжол менен 5,2 л / 100 км диапазондо кармап турат. Германиядагы кесиптештери тарабынан жетишилген орточо сыноо керектөө 6,6 л / 100 км түзөт, бирок бул жогорку ылдамдыктагы айдоо да кирет. Экономикалык айдоо сынагында алар 5,4 л/100 кмге жетишишет, бул 124 г/100 км CO2, бул Audi A3 2.0 TDI, BMW 118d жана Mercedes A 200d менен бирдей. Бирок, комплекстүү иштетүү процессине карабастан, бул машина татаал газ тазалоо технологияларын талап кылбайт, бирок, экинчи жагынан, өтө жогорку басым сайынуу системасы анын баасын жогорулатат экенин белгилей кетүү керек. Башка жагынан алып караганда, кичинекей механикалык компрессор турбокомпрессор арзаныраак, ошондуктан ал дизелдик жана бензин кыймылдаткычтарынын ортосундагы баа катары жайгаштырылышы керек.

Кыймылдаткыч Mazda 3 динамикалык мүнөзүнө жана жагымдуу буруш үчүн жакшы орнотууларына шайкеш келет. Руль так коюлган, ал эми машина курч провокацияларда гана арткы дөңгөлөктөрдү бурууга тенденциясын көрсөтүп, нейтралдуу жүрүм-турумду сактайт. Буга Mazda ар кандай деңгээлдеги жабдуулардын бир бөлүгү болгон жардам системалары менен жабдуулардын жакшы аралашмасы кошулган. Биз буга чейин башкаруунун жаңы эргономикалык курамы жөнүндө жетиштүү айттык. Функциялар монитор тарабынан башкарылбайт жана жөнөкөй жана иштөөгө ыңгайлуу. Жалпысынан алганда, интерьер көп жылдар мурун люкс моделдеринде гана табылган жеңилдиктин жана сапаттын тымызын сезимине ээ. Кыскача айтканда - Skyactiv X иштейт - жана бул чындыгында сизди күйгүзөт.