Skyactiv X pẹlu ẹbun imọ ẹrọ adaṣe adaṣe auto

Mazda ti ipo-ọna-ọna ṣẹgun Oludasile Media Paul Pietsch Award

Ni gbogbo ọdun adaṣe adaṣe adaṣe und und media n gbekalẹ ẹbun kariaye Paul Pitch fun idagbasoke imọ-ẹrọ tuntun. Ni akoko kan ti a ti rii gbigbe arin ina pọsi bi rirọpo fun ẹrọ ijona inu, ẹbun Paul Pietsch 2020 ni a fun ni fun iru ẹrọ igbona bẹẹ. Sibẹsibẹ, o ni ihuwasi avant-garde. Ko si ile-iṣẹ miiran ti o ṣaṣeyọri idapọ ti idapọmọra bi ẹrọ petirolu ati isọdọwọ laifọwọyi bi ẹrọ diesel, pẹlu awọn anfani ti awọn iru ẹrọ mejeeji ni awoṣe iṣelọpọ. Eyi jẹ ayeye lati sọ fun ọ lẹẹkansi nipa bii ẹrọ yii ṣe n ṣiṣẹ.

Pẹlu titẹ abẹrẹ petirolu bi ninu ẹrọ diesel kan, itanna sipaki, ina ara ẹni, “λ” ti o n yipada nigbagbogbo, Skyactiv X jẹ iyipada nitootọ ni ile-iṣẹ adaṣe.

Idagbasoke ẹrọ HZI ti Mazda pada sẹhin ju ọdun 30 lọ ati pe o da lori ipilẹ onínọmbà epo jinlẹ lalailopinpin ninu idagbasoke ẹrọ Wankel. Ọpọlọpọ awọn iran ti awọn onise-ẹrọ ni oṣiṣẹ lori ipilẹ yii, eyiti o ṣẹda ọpọlọpọ awọn efori ati awọn iṣoro, ṣugbọn tun mu iriri pupọ wa.

O wa ninu awọn ijinle ti ẹrọ iyipo pe awọn apẹrẹ akọkọ ti awọn ẹrọ pẹlu idapọ isokan ati isunmọ-ara ni a rii. Enjini Wankel tun jẹ pẹpẹ fun idagbasoke ti ọpọlọpọ awọn imọ-ẹrọ ti o ni ibatan turbo - eyi ni RX-7, eyiti o ṣafihan awọn turbochargers VNT alakọbẹrẹ, awọn turbines-jet ati atunpo epo ni ẹrọ petirolu ti Porsche nikan lo.

Awọn ohun elo ikoko

Bibẹẹkọ, ipilẹ taara ti Skyactiv X lọwọlọwọ jẹ iran tuntun ti a fihan tẹlẹ ti awọn ẹrọ petirolu Skyactiv G ati Skyactiv D. Ti o ba wo awọn ojutu ti a gbekalẹ ninu awọn ẹrọ wọnyi, iwọ yoo rii daju pe wọn wa ni iwọn diẹ “mọ”. “Ninu ọgbin SPCCI tuntun, lati iriri ti o gba lati itupalẹ awọn iyẹwu ijona si ṣiṣan rudurudu.

Gẹgẹbi iṣaro yii, Skyactiv X jẹ ṣiṣe diẹ sii ju ẹrọ petirolu 2ZR-FXE ti agbara nipasẹ Toyota Prius (lilo iyipo Atkinson) nipasẹ ipin 39, ṣugbọn Mazda funrararẹ mọ pe aaye giga yii kii ṣe pataki julọ. Pupọ julọ akoko ẹrọ naa n ṣiṣẹ ni fifuye apakan ati apapọ ṣiṣe ti ẹrọ petirolu kan ṣubu ni iyalẹnu. Nitori otitọ pe ni ọpọlọpọ awọn ọran Skyactiv X n ṣiṣẹ pẹlu fitila labalaba ṣiṣi silẹ, awọn adanu fifa ti dinku ni pataki ati ṣiṣe apapọ pọ si. Eyi, ni idapo pẹlu ipin funmorawon giga, awọn abajade ni ilosoke apapọ ni ṣiṣe.

Aṣeyọri nla fun awọn onise-ẹrọ Mazda ni otitọ pe Skyactiv X wọn nṣiṣẹ ni ipopọpọ ati ipo jijo ara ẹni lori ọpọlọpọ awọn iyara ati awọn ẹru pupọ. Ni iṣe, o dapọ awọn ilana ti a lo kii ṣe ninu awọn epo diesel ati petirolu nikan, ṣugbọn o tun jọra si awọn ti a lo ninu awọn ero-gaasi-gas ati awọn ẹrọ petirolu ti o jo-sun. Igbẹhin tun ṣe agbejade awọn agbegbe deede ati buburu, ṣugbọn laisi wọn, nibiti ilana naa waye šee igbọkanle pẹlu iwaju filasi, ninu ọran ti Mazda, idapọ buburu naa daadaa lẹẹkọkan pẹlu iranlọwọ ti ohun itanna sipaki kan.

Kini n ṣẹlẹ ni Skyactiv X? Gbogbo awọn ẹrọ adanwo ti n ṣiṣẹ lori ipilẹ ipo HCCI ti a ṣẹda lati ọjọ ni o da lori iṣakoso imukuro ara ẹni ti o nira pupọ (ti o da lori ooru ati titẹ nigba titẹkuro ati awọn aati kemikali alakọbẹrẹ laarin epo, awọn gaasi ati afẹfẹ) pẹlu awọn ipo iṣẹ riru riru, kọja ni nọmba awọn ipo. si isẹ ẹrọ deede. Ẹrọ Mazda nigbagbogbo nlo ohun itanna sipaki bi ipilẹṣẹ ijona. Sibẹsibẹ, iyatọ lati iṣẹ deede ti ẹrọ petirolu wa ni awọn iṣẹlẹ atẹle. Eyi jẹ ki iyipada si awọn ipo oriṣiriṣi pupọ ni iwontunwonsi diẹ sii ati ọna yii ti awọn abajade iṣakoso HCCI ni ilana iduroṣinṣin ati iduroṣinṣin.

Awọn nkan ni imọran

Skyactiv X da lori ifẹ ti ara, silinda mẹrin, lita 0,5-lita Skyactiv G, eyiti o funrararẹ jẹ ipilẹ to dara pẹlu ṣiṣe giga. Ni afikun, o ni iyipo ti 16,3 liters fun silinda, eyiti o dara julọ ni awọn ọna ti iyara awọn ilana ijona. Lati ṣẹda awọn ipo fun iṣẹ HCCI, ipin funmorawon geometric ti pọ si 1: 95. Nitorinaa, adalu naa nipọn si iwọn otutu ti o sunmọ iwọn otutu autoignition ti ọpọlọpọ awọn ipin ninu epo petirolu pẹlu nọmba octane apapọ ti XNUMXH ati iwọn otutu ṣiṣiṣẹ ẹrọ deede.

Da lori data lati awọn sensọ pupọ, laarin eyiti awọn sensosi titẹ mẹrin lori silinda kọọkan jẹ bọtini, kọnputa pinnu iru ipo iṣẹ lati yan. Igbẹhin ti pinnu lori ipilẹ ti awọn agbegbe iṣẹ ṣiṣe pupọ, da lori iyara ati fifuye (ni awọn ọrọ miiran, iwọn ti ibanujẹ ti efatelese ohun imuyara) ti ẹrọ naa. Pẹlu iranlọwọ ti a pataki swirl module ti a npe ni SCV (pẹlu pataki kan air Iṣakoso àtọwọdá ninu ọkan ninu awọn gbigbemi ebute oko), ohun intense rudurudu sisan ni ayika silinda axis. Ti o da lori awọn ipo ati da lori lafiwe ti funmorawon ati ijona titẹ kọ-soke ekoro, bi daradara bi ọpọlọpọ awọn miiran paramita ni ti a ti yan tẹlẹ "maapu", awọn olona-ibudo injector injects idana ni awọn igara ti o sunmọ ti awọn iran akọkọ ti Diesel ọkọ oju-irin ti o wọpọ. awọn ọna šiše. - lati 300 si 1200 igi - ni awọn ipin pupọ. Eyi ni a ṣe lati pulse gigun kan (ni ilana gbigbọn deede) si ọpọlọpọ awọn iṣọn lakoko gbigbemi ati ikọlu funmorawon (ni iṣẹ iṣiṣẹ ti ara ẹni). O han ni, titẹ abẹrẹ igbasilẹ fun ẹrọ epo petirolu tun jẹ nkan pataki ninu dida adalu naa. Bibẹẹkọ, ibeere ọgbọn kan dide - bawo ni gbogbo ṣeto ti awọn aye yoo yipada ti ati nigba lati yipada si agbara engine kekere ati turbocharging, pẹlu ilosoke ninu titẹ silinda, ati pẹlu iwulo lati mu awọn ipin epo pọ si ...

Ohun gbogbo n ṣẹlẹ ni yarayara

Itọsi SPCCI ti Mazda jẹ awọn oju-iwe 44 gigun ati awọn alaye ti ọkọ ayọkẹlẹ naa nṣiṣẹ ni ipo ina-iṣiparọ-park plug (SPCCI) fun ipin pataki ti akoko naa. Iṣakoso naa da lori awọn oriṣi pupọ ti awọn ipo isunmọ ti ara ẹni SPCCI lakoko iṣẹ rẹ - ọkan pẹlu adalu talaka pupọ julọ, apapọ apapọ deede, ati adalu ọlọrọ diẹ. Ni gbogbo awọn ọran, abẹrẹ ati atunto swirl ṣẹda awọn ipele ti akojọpọ oriṣiriṣi (stratification) ni idojukọ ni ayika ipo, pẹlu agbegbe inu ti o ni oro sii (afẹfẹ: ipin epo nipa 14,7-20: 1) ati agbegbe ita ti o tẹẹrẹ (35). —50:1). Ti abẹnu ni “flammability” ti o to, ati ita ti de iwọn otutu to ṣe pataki fun isunmọ ara ẹni nitosi aarin oke ti o ku ti pisitini lakoko funmorawon. Sipaki ti sipaki plug bẹrẹ ina ti agbegbe inu, ti o nfa ki iwọn otutu ati titẹ dide ni kiakia, ati pe eyi nfa ki awọn miiran gbin lẹẹkọọkan ni akoko kanna. Niwọn igba ti ko si iwaju filasi, o waye ni awọn iwọn otutu ni isalẹ ala fun dida awọn oxides nitrogen, eyiti o dinku pupọ niwaju awọn oxides nitrogen, ati idapọ isokan ti ko lagbara pese ijona pipe diẹ sii ati awọn ipele kekere pupọ ti awọn nkan patikulu, carbon monoxide ati hydrocarbons.

Ti o da lori awọn ipo iṣẹ - bii iyara alabọde ati fifuye giga, ati ni gbogbo awọn ọran ni iyara giga - kọnpireso ẹrọ ti n wọle lati ṣe iranlọwọ lati pese afẹfẹ diẹ sii ati ki o dinku adalu naa. Botilẹjẹpe idi rẹ kii ṣe lati mu agbara pọ si, o ṣe alabapin si awọn agbara agbara ti o dara ti ọkọ ayọkẹlẹ naa. Itọsi naa tun nmẹnuba pe ọkọ ayọkẹlẹ le jẹ turbocharged, ati ni oye, iwọn otutu eefin kekere le gba laaye lilo turbine geometry oniyipada. Ni bayi, sibẹsibẹ, iṣakoso pẹlu konpireso ẹrọ idahun diẹ sii ti di irọrun (ti a pese iru itumọ kan ni ibamu pẹlu Skyactiv X). Gẹgẹbi awọn onimọ-ẹrọ Mazda, lilo turbocharger le wa ni ipele nigbamii.

O ṣe pataki lati ṣe akiyesi pe wọn ṣakoso lati ṣẹda nkan ti ko si ẹlomiran ti o le ṣe - o kere ju kii ṣe ni fọọmu tẹlentẹle. Ọpọlọpọ awọn paramita sensọ ni a ṣe afiwe si awọn ihuwasi tito tẹlẹ fun yiyan ipo, ṣugbọn otitọ ni pe ni iṣe ami “Ipo SPCCI” han lori ifihan Mazda ni ọpọlọpọ igba, paapaa ni awọn sakani rpm kekere pupọ ati giga pupọ - paapaa ni kekere pupọ. rpm Mazda3 ni irọrun gbigbe ni jia kẹfa.

Bawo ni eyi ṣe ṣẹlẹ ni igbesi aye gidi?

Lẹhin iru kan gun o tumq si apakan, awọn akoko ti nipari wá lati dahun ibeere - kini gbogbo eyi yorisi si ni asa ni opin. Bii ẹlẹgbẹ epo, ọkọ ayọkẹlẹ n mu iyara ni irọrun ati dahun ni iyara. Lakoko awọn idanwo, pẹlu awọn gigun ati awọn titan ni Iskar Gorge, intercity deede ati ipo opopona, Mazda 3 Skyactiv X ṣe itọju agbara rẹ ni iwọn 5,2 l / 100 km. Iwọn lilo idanwo ti o waye nipasẹ awọn ẹlẹgbẹ ni Germany jẹ 6,6 l / 100 km, ṣugbọn eyi tun pẹlu awakọ iyara to gaju. Ninu idanwo awakọ ti ọrọ-aje, wọn ṣaṣeyọri 5,4 l/100 km, eyiti o jẹ 124 g/100 km CO2, eyiti o wa ni deede pẹlu Audi A3 2.0 TDI, BMW 118d ati Mercedes A 200d. Bibẹẹkọ, o yẹ ki o ṣe akiyesi pe laibikita ilana iṣiṣẹ eka, ẹrọ yii ko nilo awọn imọ-ẹrọ itọju gaasi eka, ṣugbọn, ni apa keji, eto abẹrẹ titẹ ti o ga pupọ pọ si idiyele rẹ. Lori awọn miiran ọwọ, a kekere darí konpireso jẹ din owo ju a turbocharger, ki o yẹ ki o wa ni ipo bi a owo laarin Diesel ati petirolu enjini.

Ẹrọ naa wa ni ibamu pẹlu iwa agbara ti Mazda 3 ati awọn eto ti o dara fun igun didan. A ti gbe idari idari ni deede, ati pe ọkọ ayọkẹlẹ n ṣetọju ihuwasi didoju, ti n ṣafihan ifarahan lati yi awọn kẹkẹ ẹhin pada nikan ni awọn ibinu didasilẹ. Fi kun si eyi jẹ idapọ ti o dara ti awọn eto iranlọwọ ati ohun elo, eyiti o jẹ apakan ti ẹrọ ni awọn ipele pupọ ni Mazda. A ti sọrọ tẹlẹ to nipa akopọ ergonomic tuntun ti iṣakoso naa. Awọn iṣẹ naa ko ni iṣakoso nipasẹ atẹle ati pe o rọrun ati rọrun lati ṣiṣẹ. Iwoye, inu ilohunsoke ni ori arekereke ti ina ati didara ti a rii nikan ni awọn awoṣe igbadun ni ọpọlọpọ ọdun sẹyin. Ni kukuru - Skyactiv X ṣiṣẹ - ati pe o tan ọ gaan.