Encesa per compressió de càrrega homogènia (HCCI) . Un acrònim que ha anat apareixent constantment a Autopédia da Razão Automóvel durant els últims mesos. Alguns exemples:
- Mazda està treballant en un nou motor que no necessita bugies
- Com funcionarà el motor HCCI de Mazda sense bugies?
- Mazda torna a revolucionar. Descobreix els nous motors SKYACTIV-X
El 2018 canviarem l'acrònim HCCI per un altre: SPCCI. Per què? La resposta apareixerà més endavant al text.
Repassem l'article
Com hem escrit abans, tecnologia HCCI (encesa per compressió amb càrrega homogènia) permet un motor de gasolina fa la combustió sense bugies . La famosa lletania (ja centenària...): admissió, compressió, explosió i escapament.
Igual que un motor dièsel, motors de gasolina amb tecnologia HCCI la pressió de la mescla és tal que es desencadena la combustió sense l'ús de bugies.
Molts constructors han intentat fer possibles els motors de gasolina amb aquesta tecnologia, que combina el millor del dièsel (parell, resposta a baixes revolucions i economia de combustible) amb el millor dels motors de gasolina de cicle Otto (potència, eficiència i emissions), però ningú ho fa. s'aconsegueix a causa dels problemes inherents a aquesta solució, que explicaré més endavant.
Ningú, excepte uns senyors molt tossuts que hi treballen al costat d'Hiroshima. Aquells senyors que continuen invertint en motors Wankel, es neguen a reduir la mida dels motors i afirmen amb convicció que abans de l'electrificació del cotxe encara queda molt de “suc” per extreure del vell motor de combustió. Aquests senyors (com ja heu endevinat...) són enginyers de Mazda.
Digues hola! a SPCCI (encesa per compressió controlada per espurna)
A mesura que surten les notícies, anem coneixent més detalls sobre aquesta nova tecnologia que estarà present a la segona generació de motors Mazda SKYACTIV, a partir del 2019.
Aquesta segona generació de motors Mazda s'anomenarà SKYACTIV-X i promet oferir el millor dels motors dièsel i el millor dels motors de gasolina en un sol motor:
Com és costum en els últims anys, els enginyers de la marca Hiroshima continuen convençuts de les seves opcions. I d'aquesta inversió va néixer la tecnologia SPCCI (Spark Controled Compression Ignition), que en portuguès significa una cosa així com "sistema d'encesa per compressió controlada per espurna".
Però no es deia HCCI?
Sí, es deia HCCI, però aquesta tecnologia no servia als propòsits de Mazda. La tecnologia HCCI té un problema greu: només funciona en condicions idònies d'ús (baixes revolucions, baixes temperatures i pressió atmosfèrica constant). En cas contrari, es produeix un fenomen conegut com a "pre-detonació", que redueix dràsticament l'eficiència de la combustió i compromet la fiabilitat del motor.És per això que la marca va desenvolupar la tecnologia SPCCI, que es distingeix de HCCI perquè aconsegueix superar les seves limitacions, quan es recorre a les bugies i a altres sistemes (dels quals parlarem més endavant...) per controlar el moment d'encesa, tot i que el principi de funcionament és el mateix.
Per tant, contràriament al que s'ha informat durant els últims mesos, per nosaltres, Els motors SKYACTIV-X tindran bugies. El funcionament de la tecnologia SPCCI està ben il·lustrat en aquest vídeo:
Com podeu veure, el principi de funcionament és senzill. Tanmateix, l'execució és més complexa del que sembla.
En resum, la tecnologia SPCCI funciona de la següent manera: S'injecta una primera onada d'aire/gasolina molt pobre a l'ingrés, per tal de ser sotmesos a una compressió més gran que en els motors convencionals sense preencesa (quan la mescla explota abans del punt ideal).
En un segon moment, s'injecta una segona onada de combustible amb una barreja més rica al costat de la bugia i l'ECU dóna l'encesa de la bugia. mitjançant els paràmetres verificats en aquell moment exacte (temperatura, pressió, mescla aire/gasolina, etc.). En aquest moment, la barreja aire/combustible està sotmesa a una pressió tan gran que la mescla s'encén, no només a prop de la bugia, sinó a l'instant per tota la cambra de combustió.
Aquí és on rau la diferència. Aquesta successió d'esdeveniments desencadena una combustió més homogènia, ràpida i eficient de tota la mescla. És a dir, s'aconsegueix una combustió molt més ràpida, on es treballa més amb menys combustible, i amb menys formació de gasos d'escapament nocius com els NOx (òxids de nitrogen).
En un motor de gasolina que només depèn de la bugia, l'explosió és més lenta, es produeix només a prop de la bugia, amb la flama propagant-se per la cambra de combustió restant.
Sembla senzill, però tot aquest procés va resultar d'un estudi intensiu del comportament dels gasos a la cambra de combustió i del desenvolupament d'una electrònica molt avançada. El control dels esdeveniments durant la combustió és tan gran que Mazda és capaç de variar la relació de compressió del motor en funció del moment d'encesa de la bugia. M'agrada? Creació d'ones de pressió en sentit contrari al pistó a través del moment d'encesa de l'espurna.
S'ha solucionat el problema amb el control d'encesa...
… Mazda necessitava trobar una solució per mantenir la barreja d'aire/combustible al motor constant i suficient, independentment de la pressió atmosfèrica exterior. Aquesta és l'única manera en què la tecnologia SPCCI, a diferència del que passa amb la tecnologia HCCI, pot funcionar en tots els règims de rotació i en multitud d'entorns diferents.
Per solucionar aquest problema, Mazda equiparà els motors SKYACTIV-X amb un compressor volumètric "magre" (tipus Roots) que mantindrà constant la pressió d'entrada. Al seu torn, el control de la temperatura a la cambra de combustió es farà mitjançant una vàlvula EGR controlada electrònicament. D'aquesta manera, Mazda és capaç de controlar tots els paràmetres que interfereixen en el temps d'encesa del motor mitjançant una unitat de control que controla aquests i altres perifèrics del motor (sensors, injectors, etc.).
El control de foc definitiu?
Amb aquesta font tecnològica, Mazda és capaç de controlar com, quan i en quines condicions és que la combustió (energia tèrmica) es transforma en moviment (energia cinètica). Sens dubte, és una proesa tecnològica notable, a més de 6000 revolucions per minut! I aquí, em sento com si estigués l'any 3000 aC, encara tenint problemes per encendre una llar de foc...
Estem desitjant provar els primers models amb motors SKYACTIV-X. El candidat per al debut d'aquest motor amb tecnologia SPCCI és el futura generació Mazda3 , que sortirà al mercat el 2019.
