Homogene Kompressionszündung (HCCI) . Ein Akronym, das in den letzten Monaten ständig in der Autopédia da Razão Automóvel auftauchte. Einige Beispiele:
- Mazda arbeitet an einem neuen Motor, der ohne Zündkerzen auskommt
- Wie funktioniert der HCCI-Motor von Mazda ohne Zündkerzen?
- Mazda revolutioniert wieder. Entdecken Sie die neuen SKYACTIV-X-Motoren
Im Jahr 2018 werden wir das Akronym HCCI in ein anderes ändern: SPCCI. Wieso den? Die Antwort erscheint später im Text.
Sehen wir uns den Artikel an
Wie wir bereits geschrieben haben, Technologie HCCI (Zündung durch Kompression mit homogener Ladung) ermöglicht ein Benzinmotor zykliert die Verbrennung ohne Zündkerzen . Die berühmte Litanei (schon Jahrhunderte alt…): Einlass, Kompression, Explosion und Auspuff.
Genau wie ein Dieselmotor, Benziner mit HCCI-Technologie der Druck im Gemisch ist so, dass die Verbrennung ohne Verwendung von Zündkerzen ausgelöst wird.
Viele Hersteller haben versucht, Benzinmotoren mit dieser Technologie zu ermöglichen, die das Beste von Diesel (Drehmoment, Ansprechverhalten bei niedrigen Drehzahlen und Kraftstoffverbrauch) mit dem Besten von Otto-Benzinmotoren (Leistung, Effizienz und Emissionen) kombiniert, aber niemand tut es . erreicht aufgrund der Probleme, die dieser Lösung innewohnen – die ich später erläutern werde.
Niemand, außer einigen sehr sturen Herren, die dort an der Seite von Hiroshima arbeiten. Die Herren, die weiterhin in Wankelmotoren investieren, lehnen ein Downsizing der Motoren ab und behaupten mit Überzeugung, dass vor der Elektrifizierung des Autos noch viel „Saft“ aus dem alten Verbrennungsmotor zu schöpfen ist. Diese Herren (wie Sie schon erraten haben…) sind Mazda-Ingenieure.
Sag Hallo! nach SPCCI (Spark Controlled Compression Ignition)
Sobald die Nachricht bekannt wird, erfahren wir mehr Details über diese neue Technologie, die ab 2019 in der zweiten Generation der Mazda SKYACTIV-Motoren enthalten sein wird.
Diese zweite Generation von Mazda-Motoren wird SKYACTIV-X heißen und verspricht, das Beste von Diesel- und das Beste von Benzinmotoren in nur einem Motor zu bieten:
Wie in den letzten Jahren üblich, bleiben die Ingenieure der Marke Hiroshima von ihren Möglichkeiten überzeugt. Und aus dieser Investition wurde die Technologie geboren SPCCI (Spark Controled Compression Ignition), was auf Portugiesisch so viel wie «funkengesteuerte Kompressionszündung» bedeutet.
Aber hieß es nicht HCCI?
Ja, es hieß HCCI, aber diese Technologie diente nicht den Zwecken von Mazda. Die HCCI-Technologie hat ein ernstes Problem: es funktioniert nur unter idealen Einsatzbedingungen (niedrige Drehzahlen, niedrige Temperaturen und konstanter atmosphärischer Druck). Andernfalls tritt ein als „Pre-Detonation“ bekanntes Phänomen auf, das die Verbrennungseffizienz drastisch reduziert und die Zuverlässigkeit des Motors beeinträchtigt.Aus diesem Grund hat die Marke die SPCCI-Technologie entwickelt, die sich von HCCI dadurch unterscheidet, dass sie ihre Grenzen umgeht, wenn man zu zündkerzen greift und zu anderen Systemen (über die wir später noch sprechen werden…) um den Zündzeitpunkt zu kontrollieren, obwohl das Funktionsprinzip das gleiche ist.
Im Gegensatz zu dem, was in den letzten Monaten von uns berichtet wurde, SKYACTIV-X-Motoren haben Zündkerzen. Die Funktionsweise der SPCCI-Technologie wird in diesem Video gut veranschaulicht:
Wie Sie sehen, ist das Funktionsprinzip einfach. Die Ausführung ist jedoch komplexer als es scheint.
Kurz gesagt funktioniert die SPCCI-Technologie wie folgt: Eine erste Welle von sehr schlechter Luft/Benzin wird bei der Aufnahme injiziert, um stärker verdichtet zu werden als bei herkömmlichen Motoren ohne Vorzündung (wenn das Gemisch vor dem Idealpunkt explodiert).
In einem zweiten Moment wird eine zweite Kraftstoffwelle mit einem fetteren Gemisch neben der Zündkerze eingespritzt und die ECU gibt der Zündkerze Zündung durch die zu diesem Zeitpunkt verifizierten Parameter (Temperatur, Druck, Luft/Benzin-Gemisch usw.). In diesem Moment wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch einem so großen Druck ausgesetzt, dass das Gemisch nicht nur in der Nähe der Zündkerze, sondern sofort im gesamten Brennraum gezündet wird.
Hier liegt der Unterschied. Diese Abfolge von Ereignissen bewirkt eine homogenere, schnellere und effizientere Verbrennung des gesamten Gemischs. Mit anderen Worten, es wird eine viel schnellere Verbrennung erreicht, bei der mit weniger Kraftstoff mehr Arbeit geleistet wird und weniger schädliche Abgase wie NOx (Stickoxide) entstehen.
Bei einem Ottomotor, der nur von der Zündkerze abhängt, ist die Explosion langsamer und erfolgt nur in der Nähe der Zündkerze, wobei sich die Flamme durch den restlichen Brennraum ausbreitet.
Es scheint einfach, aber dieser gesamte Prozess ist das Ergebnis einer intensiven Untersuchung des Verhaltens von Gasen in der Brennkammer und der Entwicklung hochmoderner Elektronik. Die Kontrolle der Ereignisse während der Verbrennung ist so groß, dass Mazda das Verdichtungsverhältnis des Motors je nach Zündzeitpunkt der Zündkerze variieren kann. Mögen? Erzeugen von Druckwellen in entgegengesetzter Richtung zum Kolben durch das Funkenzündungsmoment.
Problem mit der Zündsteuerung behoben...
… Mazda musste eine Lösung finden, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch im Motor unabhängig vom Außendruck konstant und ausreichend zu halten. Nur so kann die SPCCI-Technologie im Gegensatz zur HCCI-Technologie in allen Rotationsregimen und in einer Vielzahl unterschiedlicher Umgebungen funktionieren.
Um dieses Problem zu lösen, wird Mazda die SKYACTIV-X-Motoren mit einem „mageren“ volumetrischen Kompressor (Roots-Typ) ausstatten, der den Einlassdruck konstant hält. Die Temperaturregelung im Brennraum übernimmt wiederum ein elektronisch gesteuertes AGR-Ventil. Auf diese Weise ist Mazda in der Lage, alle Parameter, die den Zündzeitpunkt des Motors beeinflussen, über ein Steuergerät zu steuern, das diese und andere Motorperipherie (Sensoren, Injektoren usw.) steuert.
Die ultimative Feuerkontrolle?
Mit dieser technologischen Quelle ist Mazda in der Lage, die wie, wann und unter welchen Bedingungen besteht darin, dass Verbrennung (thermische Energie) in Bewegung (kinetische Energie) umgewandelt wird. Mit über 6000 Umdrehungen pro Minute ist dies ohne Zweifel eine bemerkenswerte technologische Leistung! Und hier fühle ich mich wie in 3000 v. Chr. und habe immer noch Probleme, einen Kamin anzuzünden...
Wir freuen uns, die ersten Modelle mit SKYACTIV-X-Motoren auszuprobieren. Der Kandidat für das Debüt dieses Motors mit SPCCI-Technologie ist der zukünftige Generation Mazda3 , die 2019 auf den Markt kommen wird.
