Skyactiv X автокөлік және спорттық технологиялар сыйлығымен
Мазмұны
Mazda-нің қазіргі заманғы қозғалтқышы медиа негізін қалаушы Пол Пиетч сыйлығына ие болды
Жыл сайын авто мотор және спорт БАҚ технологиялық инновация үшін халықаралық Пол Питч сыйлығын ұсынады. Электр қозғалғыштығын ішкі жану қозғалтқышын ауыстыру ретінде қарастыратын уақытта Пол Пиетч 2020 сыйлығы дәл осындай жылу қозғалтқышы үшін тағайындалды. Алайда, ол авангардтық сипатқа ие. Бірде-бір компания бензин қозғалтқышы мен дизельді қозғалтқыштағы сияқты авто-қозғалтқыштағы гомогенизацияның үйлесімділігіне қол жеткізе алмады, сонымен қатар өндіріс моделіндегі қозғалтқыштардың екі түрінің артықшылықтары бар. Бұл сізге осы құрылғының қалай жұмыс істейтіні туралы тағы бір рет айтуға мүмкіндік береді.
Дизельдік қозғалтқыштағыдай бензин бүрку қысымы, ұшқын шамының тұтануы, өздігінен тұтану, үнемі өзгеріп тұратын «λ» бар Skyactiv X шын мәнінде автомобиль өнеркәсібіндегі революция болып табылады.
Mazda HCCI қозғалтқышының дамуы 30 жылдан астам уақытқа созылады және көбінесе Wankel қозғалтқышын жасау кезінде жан-жақты терең отынды талдауға негізделген. Осы негізде бірнеше буын инженерлер оқытылады, бұл көптеген бас аурулары мен проблемаларды тудырады, сонымен бірге көп тәжірибе әкеледі.
Дәл айналмалы қозғалтқыштың тереңдігінде біртекті араластыратын және өздігінен тұтанатын машиналардың алғашқы прототиптері табылды. Wankel қозғалтқышы сонымен қатар турбомен байланысты әртүрлі технологияларды әзірлеу платформасы ретінде қызмет етеді - бұл RX-7, ол қарапайым VNT турбокомпрессорларын, қос реактивті турбиналарды және тек Porsche пайдаланған бензин қозғалтқышында каскадты жанармай құюды ұсынады.
X-файлдары
Дегенмен, қазіргі Skyactiv X-тің тікелей негізі - қазірдің өзінде дәлелденген Skyactiv G және Skyactiv D бензин машиналарының жаңа буыны. Егер сіз осы құрылғыларда ұсынылған шешімдерге қарасаңыз, олардың белгілі бір дәрежеде «іске асырылғанын» сөзсіз көресіз. «Жаңа SPCCI зауытында жану камераларын талдаудан алынған тәжірибеден ағынның турбуленттілігіне дейін.
Бұл гипотезаға сәйкес, Skyactiv X тиімділігі Toyota Prius (Аткинсон циклін қолдана отырып) жұмыс істейтін 2ZR-FXE бензин қозғалтқышының тиімділігінен 39 пайызға асып түседі, бірақ Мазда бұл максималды нүкте маңызды емес екенін біледі. нүкте Көбінесе қозғалтқыш толық емес жүктемеде жұмыс істейді және бензин қозғалтқышының орташа тиімділігі күрт төмендейді. Көптеген жағдайларда Skyactiv X кең ашық көбелекті клапанмен жұмыс істейтіндіктен, сорғының шығыны едәуір төмендейді және орташа тиімділігі артады. Бұл жоғары қысу коэффициентімен бірге тиімділіктің бірлескен жоғарылауына әкеледі.
Mazda инженерлері үшін үлкен жетістік - олардың Skyactiv X біртекті және өздігінен жану режимінде өте үлкен жылдамдықтар мен жүктемелерде жұмыс істейтіндігі. Іс жүзінде ол дизельдік және бензиндік қозғалтқыштарда ғана емес, сонымен қатар бензин дизельді қозғалтқыштарда және майсыз жанармай қозғалтқыштарында қолданылатын процестерді біріктіреді. Соңғыларында қалыпты және жаман аймақтар пайда болады, бірақ олардан айырмашылығы, процесс толығымен жарқылдың алдыңғы жағында жүреді, Мазда жағдайында жаман қоспалар ұшқынның көмегімен өздігінен жанады.
Skyactiv X-те не болып жатыр? Осы уақытқа дейін құрылған HCCI режимінің негізінде жұмыс істейтін барлық тәжірибелік қозғалтқыштар көптеген режимдерде пайда болатын тұрақсыз жұмыс параметрлері бар өте күрделі өзін-өзі тұтануды бақылауға (қысу кезіндегі жылу мен қысымға және отын, газдар мен ауа арасындағы алдын-ала химиялық реакцияларға негізделген) негізделген. қозғалтқыштың қалыпты жұмысына дейін. Mazda қозғалтқышы әрқашан жану қоздырғышы ретінде оталдыру қондырғысын пайдаланады. Алайда, бензин қозғалтқышының қалыпты жұмысынан айырмашылығы келесі оқиғаларда болады. Бұл әр түрлі режимдерге ауысуды әлдеқайда теңдестіреді және HCCI режимінде бақылаудың бұл тәсілі тұрақты және тұрақты процестің пайда болуына әкеледі.
Теориядағы заттар
Skyactiv X табиғи цилиндрлі төрт цилиндрлі Skyactiv G 0,5 литріне негізделген, ол жоғары тиімділігі бар жақсы база болып табылады. Сонымен қатар, оның цилиндрге 16,3 литр ауытқуы бар, бұл жану процесінің жылдамдығы тұрғысынан оңтайлы. HCCI жұмысына жағдай жасау үшін геометриялық сығымдау коэффициенті 1-ке дейін көбейтілді: 95. Осылайша, қоспасы бензин құрамындағы октан саны XNUMXH орташа және қозғалтқыштың қалыпты жұмыс температурасы бар бензиндегі фракциялардың көпшілігінің автоматты температурасына жақын температураға дейін қалыңдайды.
Әр цилиндрдегі төрт қысым датчигі негізгі болып табылатын бірнеше сенсорлардың деректеріне сүйене отырып, компьютер қандай жұмыс режимін таңдау керектігін шешеді. Соңғысы қозғалтқыштың жылдамдығы мен жүктемесіне (басқаша айтқанда, газ педальының басу дәрежесіне) байланысты бірнеше функционалды аймақтар негізінде анықталады. SCV деп аталатын арнайы айналмалы модульдің көмегімен (қабылдау порттарының біріндегі арнайы ауаны басқару клапанын қоса) цилиндр осінің айналасында қарқынды турбулентті ағын жасалады. Жағдайларға байланысты және қысу мен жану қысымының жоғарылау қисық сызықтарын, сондай-ақ алдын ала анықталған «карталардағы» көптеген басқа параметрлерді салыстыру негізінде көп портты инжектор отынды жалпы рельс дизельдерінің бірінші буынындағы қысымға жақындайтын қысыммен айдайды. жүйелер. - 300-ден 1200 барға дейін - бірнеше бөліктерде. Бұл бір ұзын импульстен (қалыпты жағу процесінде) қабылдау және қысу инсульті кезінде бірнеше импульсқа дейін (өздігінен тұтану жұмысында) орындалады. Әлбетте, бензин қозғалтқышы үшін рекордтық айдау қысымы да қоспаның пайда болуының негізгі элементі болып табылады. Дегенмен, логикалық сұрақ туындайды - цилиндр қысымының жоғарылауымен, сондай-ақ жанармай бөліктерін ұлғайту қажеттілігімен қозғалтқыштың төменгі қуатына және турбо зарядтауға қашан және қашан ауысу керек болса, барлық параметрлер жиынтығы қалай өзгереді ...
Бәрі тез жүреді
Mazda компаниясының SPCCI патенті ұзындығы 44 беттен тұрады және автомобиль уақыттың едәуір бөлігінде ұшқынды автоматты түрде тұтану (SPCCI) режимінде жұмыс істейтінін көрсетеді. Басқару оның жұмысы кезінде SPCCI өздігінен тұтану режимдерінің бірнеше түріне негізделген - біреуі негізінен нашар қоспасы, негізінен қалыпты қоспасы және аздап бай қоспасы. Барлық жағдайларда инъекция және бұралу конфигурациясы ось айналасында концентрлі түрде әр түрлі құрамдағы қабаттарды (стратификация) жасайды, ішкі аймағы бай (ауа: отын қатынасы шамамен 14,7-20:1) және сыртқы аймағы (35) азырақ. -50:1). Ішкі жеткілікті «жанғыштыққа» ие, ал сыртқы қысу кезінде поршеньдің жоғарғы өлі нүктесінің жанында өздігінен тұтану үшін дерлік сыни температураға жетті. Шамның ұшқыны ішкі аймақтың тұтануын бастайды, бұл температура мен қысымның күрт көтерілуіне әкеледі, бұл басқалардың бір уақытта өздігінен тұтануына әкеледі. Жарқырау фронты болмағандықтан, ол азот оксидтерінің пайда болу шегінен төмен температурада пайда болады, бұл азот оксидтерінің болуын күрт төмендетеді, ал әлсіз біртекті қоспа толық жануды қамтамасыз етеді және бөлшектердің, көміртегі тотығының және газдың өте төмен деңгейін қамтамасыз етеді. көмірсутектер.
Орташа жылдамдық пен жоғары жүктеме сияқты жұмыс жағдайларына байланысты және барлық жағдайларда жоғары жылдамдықта - механикалық компрессор көбірек ауа беруге және қоспаны одан әрі сарқуға көмектесу үшін іске қосылады. Оның мақсаты қуатты арттыру болмаса да, ол автомобильдің жақсы динамикалық қасиеттеріне ықпал етеді. Сондай-ақ, патентте автомобильдің турбокомпрессорлық болуы мүмкін екендігі айтылады және логикалық тұрғыдан, төменгі пайдаланылған ауа температурасы айнымалы геометриялық турбинаны пайдалануға мүмкіндік береді. Дегенмен, әзірге неғұрлым сезімтал механикалық компрессормен басқару оңайырақ болды (егер мұндай анықтама Skyactiv X-пен үйлесімді болса). Mazda инженерлерінің пікірінше, турбокомпрессорды пайдалану кейінірек болуы мүмкін.
Айта кету керек, олар ешкім жасай алмаған нәрсені жасай алды - кем дегенде сериялық түрде емес. Көптеген сенсор параметрлері режимді таңдау үшін алдын ала орнатылған әрекеттермен салыстырылады, бірақ іс жүзінде «SPCCI Mode» белгісі Mazda дисплейінде көп жағдайда, тіпті өте төмен және өте жоғары айналым диапазонында - тіпті өте төмен болса да көрсетіледі. айн / мин Mazda3 алтыншы берілісте біркелкі қозғалады.
Бұл нақты өмірде қалай болады?
Осындай ұзақ теориялық бөлімнен кейін, ақырында, бұл сұраққа жауап беретін уақыт келді - мұның бәрі іс жүзінде не әкеледі? Жанармай аналогы сияқты, машина жылдамдықты оңай көтеріп, тез жауап береді. Сынақтар кезінде, соның ішінде Исқар шатқалындағы көтерілулер мен бұрылыстар, қалыпты қалааралық және тас жол режимінде Mazda 3 Skyactiv X өзінің тұтынуын шамамен 5,2 л / 100 км диапазонында сақтайды. Германиядағы әріптестер қол жеткізген сынақтың орташа тұтынуы 6,6 л / 100 км құрайды, бірақ оған жоғары жылдамдықты жүргізу де кіреді. Жүргізу бойынша үнемді сынақта олар 5,4 л/100 км-ге жетеді, бұл 124 г/100 км CO2, бұл Audi A3 2.0 TDI, BMW 118d және Mercedes A 200d-мен тең. Дегенмен, күрделі жұмыс процесіне қарамастан, бұл машина күрделі газ өңдеу технологияларын қажет етпейтінін атап өткен жөн, бірақ, екінші жағынан, өте жоғары қысымды айдау жүйесі оның құнын арттырады. Екінші жағынан, шағын механикалық компрессор турбокомпрессорға қарағанда арзанырақ, сондықтан оны дизельді және бензин қозғалтқыштары арасында баға ретінде орналастыру керек.
Қозғалтқыш Mazda 3-тің динамикалық сипатымен және оның жағымды бұрылыстар үшін жақсы параметрлерімен үйлеседі. Рульдік басқару дәл қойылған, ал машина бейтарап мінез-құлықты сақтайды, тек өткір арандатушылықтарда артқы дөңгелектерді айналдыруға бейімділігін көрсетеді. Бұған Mazda-да әртүрлі деңгейдегі жабдықтың бөлігі болып табылатын көмекші жүйелер мен жабдықтардың жақсы қоспасы қосылды. Біз басқарудың жаңа эргономикалық құрамы туралы жеткілікті айттық. Функциялар монитормен бақыланбайды және оларды пайдалану оңай және ыңғайлы. Жалпы алғанда, интерьерде көптеген жылдар бұрын сәнді модельдерде ғана табылған нәзіктік пен сапаның нәзік сезімі бар. Қысқасы - Skyactiv X жұмыс істейді - және ол сізді шынымен қосады.
