Mazda SkyActiv G engine - epo ati SkyActiv D - Diesel

Awọn adaṣe adaṣe ṣe ifọkansi lati dinku itujade CO₂ otooto. Nigba miiran o jẹ, fun apẹẹrẹ, o Compromises ti o yi ayọ ti iwakọ lọ si awọn ẹgbẹ. Sibẹsibẹ, Mazda ti pinnu lati lọ si itọsọna ti o yatọ ati ge awọn itujade pẹlu ojutu gbogbo-ni-ọkan tuntun ti ko mu igbadun awakọ kuro. Ni afikun si apẹrẹ tuntun ti petirolu ati awọn ẹrọ diesel, ojutu tun pẹlu ẹnjini tuntun, ara ati apoti jia. Idinku iwuwo ti gbogbo ọkọ n lọ ni ọwọ pẹlu imọ -ẹrọ tuntun.

Iwadi aipẹ ṣe imọran pe awọn ẹrọ ijona igbagbogbo yoo tẹsiwaju lati jẹ gaba lori agbaye ọkọ ayọkẹlẹ fun ọdun 15 to nbọ, nitorinaa o tọ lati tẹsiwaju lati nawo ọpọlọpọ ipa ni idagbasoke wọn. Bi o ṣe mọ, pupọ julọ agbara kemikali ti o wa ninu idana ko ni iyipada sinu iṣẹ ẹrọ lakoko ijona, ṣugbọn gangan nyọ kuro ni irisi ooru egbin nipasẹ awọn eefin eefi, radiator, ati bẹbẹ lọ ati pe wọn tun ṣalaye awọn adanu ti o fa nipasẹ ikọlu awọn ẹya ẹrọ ti ẹrọ. Ni idagbasoke iran tuntun ti petirolu SkyActiv ati awọn ẹrọ diesel, awọn onimọ -ẹrọ lati Hiroshima, Japan, dojukọ awọn ifosiwewe akọkọ mẹfa ti o ni ipa lori agbara ati awọn itujade abajade:

• funmorawon ratio,
• idana si ipin afẹfẹ,
• iye akoko ti ijona ti adalu,
• akoko akoko ijona ti adalu,
• fifa awọn adanu,
• edekoyede ti awọn apakan ẹrọ ti ẹrọ.

Ninu ọran ti petirolu ati awọn ẹrọ diesel, ipin funmorawon ati idinku pipadanu ija ti fihan lati jẹ awọn nkan pataki julọ ni idinku awọn itujade ati agbara idana.

Ẹrọ SkyActiv D

Awọn ẹrọ 2191 cc ti ni ipese pẹlu titẹ ga to ga julọ eto abẹrẹ iṣinipopada pẹlu awọn injectors piezoelectric. O ṣe ẹya ipin funmorawon kekere kekere ti o kan 14,0: 1 fun Diesel. Ti pese gbigba agbara nipasẹ bata ti awọn turbochargers ti awọn titobi oriṣiriṣi, eyiti o ni ipa rere lori idinku idaduro ni idahun ẹrọ si titẹ pedal onikiakia. Reluwe àtọwọdá n ṣiṣẹ irin-ajo oniyipada ti awọn falifu eefi, eyiti o yori si igbona iyara ti ẹrọ tutu, nitori diẹ ninu awọn gaasi eefi ti pada si awọn gbọrọ. Nitori ibẹrẹ tutu ti o gbẹkẹle ati ijona iduroṣinṣin lakoko akoko igbona, awọn ẹrọ diesel ti aṣa nilo ipin funmorawon giga, eyiti o jẹ deede ni sakani 16: 1 si 18: 1. Iwọn titẹkuro kekere ti 14,0: 1 fun SkyActiv -D engine ngbanilaaye lati mu akoko ti ilana ijona ṣiṣẹ. Bi ipin funmorawon ti n dinku, iwọn otutu silinda ati titẹ tun dinku ni aarin okú oke. Ni ọran yii, idapọmọra naa n jo gun, paapaa ti a ba fa epo sinu silinda ṣaaju ki o to de ile -iṣẹ ti o ku ti oke. Bi abajade ti ijona gigun, awọn agbegbe ti o ni aipe atẹgun ko ni ipilẹ ninu adalu ti n jo, ati pe iwọn otutu wa ni iṣọkan, ki dida NOx ati soot jẹ imukuro ni pataki. Pẹlu abẹrẹ idana ati ijona nitosi ile -iṣẹ ti o ku ti oke, ẹrọ naa ṣiṣẹ daradara diẹ sii. Eyi tumọ si lilo daradara diẹ sii ti agbara kemikali ti o wa ninu idana bakanna bi iṣẹ ẹrọ diẹ sii fun ẹyọkan ti idana ju ni ọran ti ẹrọ titẹ diesel ratio funmorawon giga. Abajade jẹ idinku ninu agbara diesel ati awọn itujade CO2 ti ọgbọn nipasẹ diẹ sii ju 20% ni akawe si ẹrọ 2,2 MZR-CD kan ti n ṣiṣẹ pẹlu ipin funmorawon 16: 1. Bi a ti mẹnuba, Elo oxides nitrogen kere pupọ ni ipilẹṣẹ lakoko ijona ati pe ko si erogba imọ-ẹrọ . Nitorinaa, paapaa laisi eto yiyọ NOx afikun, ẹrọ naa pade boṣewa itujade Euro 6 nitori lati wa ni agbara ni ọdun 2015. Nitorinaa, ẹrọ naa ko nilo idinku katalitiki yiyan tabi ayase imukuro NOx kan.

Nitori isunmọ kekere, ẹrọ naa ko le ṣe ina iwọn otutu ti o ga to lati dapọ adalu lakoko ibẹrẹ tutu, eyiti o le ja si ibẹrẹ iṣoro pupọ ati iṣiṣẹ adaṣe ẹrọ, ni pataki ni igba otutu. Fun idi eyi, SkyActiv-D ti ni ipese pẹlu awọn ohun elo didan seramiki ati àtọwọdá oniyipada VVL eefin eefin. Eyi ngbanilaaye awọn ategun imukuro gbona lati ṣe atunkọ ni inu ni iyẹwu ijona. Ifinisi akọkọ jẹ iranlọwọ nipasẹ pulọọgi didan, eyiti o to fun awọn ategun eefi lati de iwọn otutu ti o nilo. Lẹhin ti o bẹrẹ ẹrọ, àtọwọdá eefi kii yoo sunmọ bi ẹrọ gbigbemi deede. Dipo, o wa ni titan ati awọn ategun imukuro gbona pada si iyẹwu ijona. Eyi mu iwọn otutu wa ninu rẹ ati nitorinaa ṣe irọrun igbaradi atẹle ti adalu. Nitorinaa, ẹrọ naa n ṣiṣẹ laisiyonu ati laisi idilọwọ lati akoko akọkọ.

Ti a ṣe afiwe si ẹrọ diesel 2,2 MZR-CD, ija inu inu tun ti dinku nipasẹ 25%. Eyi ṣe afihan kii ṣe ni idinku siwaju ninu awọn adanu gbogbogbo, ṣugbọn tun ni idahun yiyara ati ilọsiwaju iṣẹ. Anfani miiran ti ipin funmorawon kekere jẹ awọn titẹ silinda ti o pọju kekere ati nitorinaa aapọn dinku lori awọn paati ẹrọ kọọkan. Fun idi eyi, ko si iwulo fun iru apẹrẹ engine ti o lagbara, ti o mu ki awọn ifowopamọ iwuwo siwaju sii. Ori silinda pẹlu ọpọlọpọ iṣọpọ ni awọn odi tinrin ati iwuwo kilo mẹta kere ju ti iṣaaju lọ. Àkọsílẹ silinda aluminiomu jẹ 25 kg fẹẹrẹfẹ. Iwọn ti awọn pistons ati crankshaft ti dinku nipasẹ ida 25 miiran. Bi abajade, iwuwo gbogbogbo ti ẹrọ SkyActiv-D jẹ 20% kekere ju ti ẹrọ 2,2 MZR-CD ti a lo titi di isisiyi.

Ẹrọ SkyActiv-D nlo gbigba agbara ni ipele meji. Eyi tumọ si pe o ti ni ipese pẹlu ọkan kekere ati turbocharger nla kan, ọkọọkan n ṣiṣẹ ni iwọn iyara ti o yatọ. Ti o kere julọ ni a lo ni awọn iyipada kekere ati alabọde. Nitori ailagbara isalẹ ti awọn ẹya yiyi, o ṣe ilọsiwaju iyipo iyipo ati imukuro ohun ti a pe ni ipa turbo, iyẹn ni, idaduro ni idahun ti ẹrọ si fifo iyara lojiji ni iyara kekere nigbati ko ba to titẹ ninu eefi . paipu ẹka fun titan iyara ti tobaini turbocharger. Ni ifiwera, turbocharger ti o tobi ni kikun ṣiṣẹ ni sakani aarin-iyara. Papọ, awọn turbochargers mejeeji n pese ẹrọ naa pẹlu iyipo iyipo alapin ni rpm kekere ati agbara giga ni rpm giga. Ṣeun si ipese afẹfẹ ti o to lati awọn turbochargers lori sakani iyara jakejado, NOx ati awọn itujade eleto ni a tọju si o kere ju.

Nitorinaa, awọn ẹya meji ti ẹrọ 2,2 SkyActiv-D ti wa ni iṣelọpọ fun Yuroopu. Ẹni ti o lagbara julọ ni agbara ti o pọju ti 129 kW ni 4500 rpm ati iyipo ti o pọju ti 420 Nm ni 2000 rpm. Alailagbara ni 110 kW ni 4500 rpm ati iyipo ti 380 Nm ni sakani 1800-2600 rpm, ni max. iyara iyipo ti awọn ẹrọ mejeeji jẹ 5200. Ni adaṣe, ẹrọ naa n ṣiṣẹ dipo aiṣedede to 1300 rpm, lati opin yii o bẹrẹ lati ni iyara, lakoko fun awakọ deede o to lati ṣetọju rẹ ni bii 1700 rpm ati diẹ sii paapaa fun aini ti dan isare.

Ẹrọ SkyActiv G

Enjini epo ti o ni itara nipa ti ara, Skyactiv-G ti a yan, ni ipin funmorawon giga ti kii ṣe deede ti 14,0: 1, lọwọlọwọ ga julọ ninu ọkọ ayọkẹlẹ ero-ọpọlọpọ ti o ṣejade. Alekun ipin funmorawon pọ si imudara igbona ti ẹrọ petirolu, eyiti o tumọ si nikẹhin awọn iye CO2 kekere ati nitorinaa agbara epo kekere. Ewu ti o ni nkan ṣe pẹlu ipin funmorawon giga ninu ọran ti awọn ẹrọ petirolu ni ohun ti a pe ni ijona kọlu - detonation ati idinku abajade ninu iyipo ati yiya engine ti o pọ julọ. Lati ṣe idiwọ ikọlu ijona ti adalu nitori ipin funmorawon giga, ẹrọ Skyactiv-G nlo idinku ninu opoiye bi daradara bi titẹ awọn gaasi gbigbona iyokù ninu iyẹwu ijona. Nitorinaa, paipu eefin kan ni iṣeto 4-2-1 ni a lo. Fun idi eyi, paipu eefin naa jẹ gigun ati nitorinaa ṣe idiwọ awọn gaasi eefin lati pada si iyẹwu ijona lẹsẹkẹsẹ lẹhin ti wọn ti yọ kuro ninu rẹ. Abajade idinku ninu ijona otutu fe ni idilọwọ awọn iṣẹlẹ ti detonation ijona – detonation. Gẹgẹbi ọna miiran ti idilọwọ detonation, akoko sisun ti adalu ti dinku. Yiyara sisun idapọmọra tumọ si akoko kukuru lakoko eyiti idapọ epo ati afẹfẹ ti ko ni ina ti han si awọn iwọn otutu giga, ki detonation ko ni akoko lati waye rara. Apa isalẹ ti awọn pistons tun ti pese pẹlu awọn ipadasẹhin pataki ki awọn ina ti adalu sisun ti o dagba ni ọpọlọpọ awọn itọnisọna le faagun laisi rekọja ara wọn, ati pe eto abẹrẹ tun ti ni ipese pẹlu awọn injectors pupọ-iho pupọ ti o ni idagbasoke, eyiti o fun laaye laaye idana lati wa ni atomized.

O tun jẹ dandan lati dinku awọn ohun ti a npe ni awọn adanu fifa lati le mu iṣẹ ṣiṣe ti ẹrọ naa pọ sii. Eyi maa nwaye ni awọn ẹru ẹrọ kekere nigbati piston ba fa ni afẹfẹ bi o ti n lọ si isalẹ lakoko ipele gbigbe. Iye afẹfẹ ti nwọle silinda ni a maa n ṣakoso nipasẹ àtọwọdá fifun ti o wa ninu aaye gbigbe. Ni awọn ẹru ẹrọ ina, iwọn kekere ti afẹfẹ nikan ni a nilo. Àtọwọdá fifẹ ti fẹrẹ pa, eyiti o yori si otitọ pe titẹ ninu aaye gbigbe ati ninu silinda wa ni isalẹ oju-aye. Nitorinaa, pisitini gbọdọ bori titẹ odi pataki kan - o fẹrẹ to igbale, eyiti o ni ipa lori agbara idana. Awọn apẹẹrẹ Mazda lo gbigbemi oniyipada ailopin ati akoko eefin eefin (S-VT) lati dinku awọn adanu fifa soke. Yi eto faye gba o lati šakoso awọn iye ti gbigbemi air lilo falifu dipo ti a finasi. Ni awọn ẹru ẹrọ kekere, afẹfẹ kekere pupọ ni a nilo. Nitorinaa, eto akoko akoko àtọwọdá ti ntọju awọn falifu gbigbemi ṣii ni ibẹrẹ ti apakan titẹkuro (nigbati piston ba dide) ati tilekun wọn nikan nigbati iye afẹfẹ ti a beere wa ninu silinda. Nitorinaa, eto S-VT nikẹhin dinku awọn adanu fifa nipasẹ 20% ati ilọsiwaju ṣiṣe ti ilana ijona. A iru ojutu ti a ti lo nipa BMW fun igba pipẹ, pipe yi eto VANOS Meji.

Nigbati o ba nlo eto iṣakoso iwọn didun afẹfẹ gbigbemi, eewu ti ijona ti ko to ti adalu nitori titẹ isalẹ, nitori awọn falifu gbigbemi wa ni ṣiṣi ni ibẹrẹ ipele funmorawon. Ni iyi yii, awọn ẹnjinia Mazda lo ipin funmorawon giga ti ẹrọ Skyactiv G ti 14,0: 1, eyiti o tumọ si iwọn otutu ti o ga ati titẹ ninu silinda, nitorinaa ilana ijona wa ni iduroṣinṣin ati ẹrọ naa n ṣiṣẹ diẹ sii ni ọrọ -aje.

Agbara ṣiṣe kekere ti ẹrọ naa tun jẹ irọrun nipasẹ apẹrẹ iwuwo fẹẹrẹ ati aiṣedeede ẹrọ kekere ti awọn ẹya gbigbe. Ti a ṣe afiwe si ẹrọ petirolu 2,0 MZR ti a fi sii, ẹrọ Skyactiv G ṣe ẹya awọn pisitini fẹẹrẹ to 20%, awọn ọpa asopọ ti o fẹẹrẹfẹ 15% ati awọn idimu akọkọ crankshaft kere, ti o yorisi idinku iwuwo lapapọ ti 10%. Nipa pipin edekoyede ti awọn falifu ati ikọlu ti awọn oruka pisitini nipasẹ o fẹrẹ to 40%, lapapọ ija -ẹrọ ti ẹrọ ti dinku nipasẹ 30%.

Gbogbo awọn iyipada ti a mẹnuba ti yorisi imudara ẹrọ ti o dara julọ ni iwọn kekere si alabọde ati idinku 15% ni agbara idana ni afiwe si Ayebaye 2,0 MZR. Loni, awọn itujade CO2 pataki wọnyi paapaa kere ju ẹrọ diesel 2,2 MZR-CD ti o wa ni lilo loni. Anfani naa tun jẹ lilo Ayebaye BA 95 petirolu.

Gbogbo epo petirolu SkyActiv ati awọn ẹrọ diesel ni Yuroopu yoo ni ipese pẹlu eto i-stop, i.e. Awọn eto itanna miiran, braking atunṣe, ati bẹbẹ lọ yoo tẹle.