Homogene Lading Kompressie Ontsteking (HCCI) . ’n Akroniem wat die afgelope paar maande voortdurend in Autopédia da Razão Automóvel verskyn het. Enkele voorbeelde:
- Mazda werk aan ’n nuwe enjin wat nie vonkproppe nodig het nie
- Hoe sal Mazda se HCCI-enjin sonder vonkproppe werk?
- Mazda rewolusie weer. Ontdek die nuwe SKYACTIV-X-enjins
In 2018 sal ons die akroniem HCCI na 'n ander verander: SPCCI. Hoekom? Die antwoord sal later in die teks verskyn.
Kom ons hersien die artikel
Soos ons vroeër geskryf het, tegnologie HCCI (ontsteking deur kompressie met homogene lading) laat toe 'n petrolenjin siklus verbranding sonder vonkproppe . Die beroemde litanie (reeds eeu oud ...): toelating, kompressie, ontploffing en uitlaat.
Net soos 'n dieselenjin, petrolenjins met HCCI-tegnologie die druk in die mengsel is sodanig dat verbranding sonder die gebruik van vonkproppe geaktiveer word.
Baie bouers het probeer om petrolenjins moontlik te maak met hierdie tegnologie, wat die beste van Diesel (wringkrag, lae-toere reaksie en brandstofverbruik) kombineer met die beste van Otto-siklus petrolenjins (krag, doeltreffendheid en emissies), maar niemand doen dit nie. bereik as gevolg van die probleme inherent aan hierdie oplossing – wat ek later sal verduidelik.
Niemand, behalwe 'n paar baie hardnekkige here wat daar aan die kant van Hiroshima werk. Daardie here wat aanhou om in Wankel-enjins te belê, weier om die enjins af te skaal en beweer met oortuiging dat daar voor die elektrifisering van die motor nog baie “sap” uit die ou verbrandingsenjin gehaal moet word. Hierdie here (soos jy reeds geraai het ...) is Mazda-ingenieurs.
Sê hallo! na SPCCI (Spark Controled Compression Ignition)
Soos die nuus uitkom, leer ons meer besonderhede oor hierdie nuwe tegnologie wat in die tweede generasie Mazda SKYACTIV-enjins sal wees – vanaf 2019.
Hierdie tweede generasie Mazda-enjins sal SKYACTIV-X genoem word en beloof om die beste van Diesel en die beste petrolenjins in net een enjin te bied:
Soos die gebruik in onlangse jare was, bly Hiroshima-handelsmerkingenieurs oortuig van hul opsies. En uit hierdie belegging is tegnologie gebore SPCCI (Spark Controled Compression Ignition), wat in Portugees iets soos "vonkbeheerde kompressie-ontstekingstelsel" beteken.
Maar was dit nie HCCI genoem nie?
Ja, dit is HCCI genoem, maar hierdie tegnologie het nie Mazda se doeleindes gedien nie. HCCI-tegnologie het 'n ernstige probleem: dit werk net onder ideale gebruikstoestande (lae toere, lae temperature en konstante atmosferiese druk). Andersins vind 'n verskynsel bekend as "voorontploffing" plaas, wat die verbrandingsdoeltreffendheid drasties verminder en die enjin se betroubaarheid in die gedrang bring.Dit is hoekom die handelsmerk die SPCCI-tegnologie ontwikkel het, wat hom van HCCI onderskei deurdat dit daarin slaag om sy beperkings te omseil, wanneer jy gebruik maak van vonkproppe en na ander stelsels (waaroor ons later sal praat ...) om die oomblik van ontsteking te beheer, al is die werksbeginsel dieselfde.
Daarom, anders as wat oor die afgelope paar maande gerapporteer is, deur ons, SKYACTIV-X-enjins sal vonkproppe hê. Die werking van die SPCCI-tegnologie word goed geïllustreer in hierdie video:
Soos u kan sien, is die werkbeginsel eenvoudig. Die uitvoering is egter meer kompleks as wat dit lyk.
Kortliks, die SPCCI-tegnologie werk soos volg: 'n Eerste golf baie swak lug/petrol word by opname ingespuit, om aan groter kompressie onderwerp te word as in konvensionele enjins sonder voorontsteking (wanneer die mengsel voor die ideale punt ontplof).
In 'n tweede oomblik word 'n tweede golf brandstof met 'n ryker mengsel langs die vonkprop ingespuit, en die ECU gee die vonkpropontsteking deur die parameters wat op daardie presiese oomblik geverifieer is (temperatuur, druk, lug/petrolmengsel, ens.). Op hierdie oomblik word die lug/brandstofmengsel aan so groot druk onderwerp dat die mengsel nie net naby die vonkprop ontsteek word nie, maar onmiddellik regdeur die verbrandingskamer.
Hier is waar die verskil lê. Hierdie opeenvolging van gebeurtenisse veroorsaak 'n meer homogene, vinniger en meer doeltreffende verbranding van die hele mengsel. Met ander woorde, 'n baie vinniger verbranding word bereik, waar meer gewerk word met minder brandstof, en met minder vorming van skadelike uitlaatgasse soos NOx (stikstofoksiede).
In 'n petrolenjin wat net van die vonkprop afhang, is die ontploffing stadiger, wat slegs naby die vonkprop plaasvind, met die vlam wat deur die oorblywende verbrandingskamer voortplant.
Dit lyk eenvoudig, maar hierdie hele proses het voortgespruit uit 'n intensiewe studie van die gedrag van gasse in die verbrandingskamer en die ontwikkeling van hoogs gevorderde elektronika. Die beheer van gebeure tydens verbranding is so groot dat Mazda in staat is om die kompressieverhouding van die enjin te verander na gelang van die oomblik van ontsteking van die vonkprop. Soos? Die skep van drukgolwe in die teenoorgestelde rigting van die suier deur die vonk-ontstekingsmoment.
Het die probleem met die ontstekingsbeheer opgelos...
… Mazda moes 'n oplossing vind om die lug/brandstofmengsel in die enjin konstant en voldoende te hou, ongeag die buite-atmosferiese druk. Dit is die enigste manier waarop SPCCI-tegnologie, anders as wat met HCCI-tegnologie gebeur, by alle rotasie-regimes en in 'n menigte verskillende omgewings kan werk.
Om hierdie probleem op te los, sal Mazda die SKYACTIV-X-enjins toerus met ’n “lean” (Roots-tipe) volumetriese kompressor wat die inlaatdruk konstant sal hou. Op sy beurt sal temperatuurbeheer in die verbrandingskamer deur 'n elektronies beheerde EGR-klep uitgevoer word. Sodoende is Mazda in staat om al die parameters wat inmeng met die enjin se ontstekingstydperk te beheer deur middel van 'n beheereenheid wat hierdie en ander enjinrandapparatuur (sensors, inspuiters, ens.) beheer.
Die uiteindelike vuurbeheer?
Met hierdie tegnologiese bron is Mazda in staat om te beheer hoe, wanneer en onder watter omstandighede is dat verbranding (termiese energie) omskep word in beweging (kinetiese energie). Dit is sonder twyfel 'n merkwaardige tegnologiese prestasie, teen meer as 6000 omwentelinge per minuut! En hier, ek voel asof ek in 3000 vC is, nog steeds sukkel om 'n kaggel aan te steek...
Ons sien daarna uit om die eerste modelle met SKYACTIV-X-enjins te probeer. Die kandidaat vir die debuut van hierdie enjin met SPCCI-tegnologie is die toekomstige generasie Mazda3 , wat in 2019 die mark sal tref.
