SPCCI-teknologio. La finfina evoluo de la brulmotoro?

Anonim

Homogena Ŝarga Kunprema Ŝarko (HCCI) . Akronimo kiu konstante aperis en Autopédia da Razão Automóvel dum la lastaj monatoj. Kelkaj ekzemploj:

  • Mazda laboras pri nova motoro, kiu ne bezonas sparkilojn
  • Kiel funkcios la HCCI-motoro de Mazda sen sparkiloj?
  • Mazda denove revolucias. Malkovru la novajn motorojn SKYACTIV-X

En 2018 ni ŝanĝos la akronimon HCCI al alia: SPCCI. Kial? La respondo aperos poste en la teksto.

Ni reviziu la artikolon

Kiel ni skribis antaŭe, teknologio HCCI (ŝaltado per kunpremo kun homogena ŝargo) permesas benzinmotoro ciklas bruladon sen sparkiloj . La fama litanio (jam jarcenta...): akcepto, kunpremado, eksplodo kaj ellasilo.

Same kiel dizelmotoro, benzinmotoroj kun HCCI-teknologio la premo en la miksaĵo estas tia ke bruligado estas ekigita sen la uzo de sparkiloj.

Multaj konstruistoj provis ebligi benzinmotorojn per ĉi tiu teknologio, kiu kombinas la plej bonan el Dizelo (tordmomanto, malalt-rev-respondo kaj fuelekonomio) kun la plej bona el Otto-ciklaj benzinmotoroj (potenco, efikeco kaj emisio), sed neniu faras. atingita pro la problemoj propraj al ĉi tiu solvo – kiun mi klarigos poste.

Brulaj cikloj

Neniu, krom kelkaj tre obstinaj sinjoroj, kiuj tie laboras flanke de Hiroŝimo. Tiuj sinjoroj, kiuj daŭre investas en Wankel-motorojn, rifuzas malpligrandigi la motorojn kaj konvinke asertas, ke antaŭ la elektriĝo de la aŭtomobilo, estas ankoraŭ multe da "suko" por eltiri el la malnova brulmotoro. Ĉi tiuj sinjoroj (kiel vi jam divenis...) estas Mazda inĝenieroj.

Salutu! al SPCCI (Spark Controled Compression Ignition)

Dum la novaĵoj aperas, ni ekkonas pli da detaloj pri ĉi tiu nova teknologio, kiu ĉeestos en la dua generacio de motoroj Mazda SKYACTIV - ekde 2019.

Ĉi tiu dua generacio de motoroj Mazda nomos SKYACTIV-X kaj promesas oferti la plej bonan el Dizelo kaj la plej bonan el benzinaj motoroj en nur unu motoro:

SPCCI-teknologio. La finfina evoluo de la brulmotoro? 2064_3

Kiel estis la kutimo en la lastaj jaroj, Hiroŝimaj markinĝenieroj restas konvinkitaj pri siaj elektoj. Kaj el ĉi tiu investo naskiĝis teknologio SPCCI (Spark Controled Compression Ignition), kiu en la portugala signifas ion kiel "fajrero kontrolita kunprema sparksistemo".

Sed ĉu ĝi ne nomiĝis HCCI?

Jes, ĝi estis nomita HCCI, sed ĉi tiu teknologio ne servis al la celoj de Mazda. HCCI-teknologio havas gravan problemon: ĝi funkcias nur en idealaj uzkondiĉoj (malaltaj revolucioj, malaltaj temperaturoj kaj konstanta atmosfera premo). Alie, okazas fenomeno konata kiel "antaŭ-detonacio", kiu draste reduktas brulefikecon kaj endanĝerigas la fidindecon de la motoro.

Tial la marko evoluigis la SPCCI-teknologion, kiu distingas sin de HCCI pro tio, ke ĝi sukcesas ĉirkaŭiri siajn limojn, kiam oni uzas sparkilojn kaj al aliaj sistemoj (pri kiuj ni parolos poste...) kontroli la momenton de ekbruligo, kvankam la funkcia principo estas la sama.

Tial, male al tio, kio estis raportita dum la lastaj monatoj, de ni, SKYACTIV-X-motoroj havos sparkilojn. La funkciado de la SPCCI-teknologio estas bone ilustrita en ĉi tiu video:

Kiel vi povas vidi, la funkcia principo estas simpla. Tamen, la ekzekuto estas pli kompleksa ol ĝi ŝajnas.

Mallonge, la SPCCI-teknologio funkcias jene: Unua ondo de tre malbona aero/benzino estas injektita ĉe agnosko, por esti submetita al pli granda kunpremado ol en konvenciaj motoroj sen antaŭbruligo (kiam la miksaĵo eksplodas antaŭ la ideala punkto).

En dua momento, dua ondo da fuelo kun pli riĉa miksaĵo estas injektita apud la sparkilo, kaj la EKUO donas la sparkilon. tra la parametroj kontrolitaj en tiu ĝusta momento (temperaturo, premo, aero/benzina miksaĵo, ktp.). En ĉi tiu momento, la miksaĵo de aero/karburaĵo estas submetita al tia granda premo, ke la miksaĵo ekbruligas, ne nur proksime de la sparkilo, sed tuj tra la brulĉambro.

Jen kie kuŝas la diferenco. Ĉi tiu sinsekvo de eventoj ekigas pli homogenan, pli rapidan kaj pli efikan bruligadon de la tuta miksaĵo. Alivorte, multe pli rapida brulado estas atingita, kie pli da laboro estas farita per malpli da fuelo, kaj kun malpli da formado de malutilaj ellasgasoj kiel NOx (nitrogenoksidoj).

En benzinmotoro kiu nur dependas de la sparkilo, la eksplodo estas pli malrapida, okazante nur proksime al la sparkilo, kie la flamo disvastiĝas tra la restanta brulkamero.

Ŝajnas simple, sed ĉi tiu tuta procezo rezultis el intensa studo de la konduto de gasoj en la brulkamero kaj la evoluo de tre progresinta elektroniko. La kontrolo de eventoj dum brulado estas tiel granda, ke Mazda kapablas varii la kunpremadon de la motoro depende de la momento de ekbruligo de la sparkilo. Ŝati? Kreante premondojn en la kontraŭa direkto al la piŝto tra la fajrera ŝaltita momento.

Riparis la problemon kun la ekfunkciiga kontrolo...

… Mazda devis trovi solvon por konservi la aero/karburaĵan miksaĵon en la motoro konstanta kaj sufiĉa, sendepende de ekstera atmosfera premo. Ĉi tiu estas la nura maniero en kiu SPCCI-teknologio, male al kio okazas kun HCCI-teknologio, povas funkcii ĉe ĉiuj rotaciaj reĝimoj kaj en amaso da malsamaj medioj.

Por solvi ĉi tiun problemon, Mazda ekipos la SKYACTIV-X-motorojn per "malgrasa" (Radiko-speca) volumetra kompresoro, kiu konservos la enirpremon konstanta. Siavice, temperaturkontrolo en la brulkamero estos efektivigita per elektronike kontrolita EGR-valvo. Tiamaniere, Mazda kapablas kontroli ĉiujn parametrojn, kiuj malhelpas la ŝaltilon de la motoro per kontrolunuo, kiu kontrolas ĉi tiujn kaj aliajn motorajn ekstercentrajn (sensiloj, injektiloj, ktp.).

skyactiv-x
La SKYACTIV-X-motoro de Mazda. La volumetra kompresoro estas klare videbla.

La finfina fajrokontrolo?

Kun ĉi tiu teknologia fonto, Mazda kapablas kontroli kiel, kiam kaj sub kiaj kondiĉoj estas ke brulado (termoenergio) transformiĝas en moviĝon (kineta energio). Ĝi estas sendube rimarkinda teknologia heroaĵo, je pli ol 6000 revolucioj por minuto! Kaj ĉi tie, mi sentas, ke mi estas en 3000 a.K., ankoraŭ havas problemojn pri lumigado de kameno...

Ni antaŭĝojas provi la unuajn modelojn kun motoroj SKYACTIV-X. La kandidato por la debuto de ĉi tiu motoro kun teknologio SPCCI estas la estonta generacio Mazda3 , kiu trafos la merkaton en 2019.

Mazda SKYACTIV-X
La praktikaj rezultoj en grafikaĵo.

Legu pli