En tempo, kiam preskaŭ la tuta industrio ŝajnas decidita limigi la internan brulmotoron al la historiolibroj, Mazda iras... kontraŭ la akno! Volonte.
Ne estas la unua fojo, ke Mazda faras ĝin, kaj la lastan fojon ĝi pravis. Ĉu denove okazos la sama? La japanoj tiel kredas.
La decido daŭrigi veti pri brulmotoroj estis anoncita pasintjare, per la nova generacio de motoroj SKYACTIV-X. Kaj ni havis la ŝancon sperti ĉi tiun novan motoron SKYACTIV-X, viva kaj kolora, antaŭ ĝia oficiala alveno sur la merkaton en 2019.
Tial vi vizitas Reason Automotive ĉiutage, ĉu ne?
Preparu! La artikolo estos longa kaj teknika. Se vi atingos la finon, vi havos kompenson...
Bruligadmotoro? Kaj la elektraj?
La estonteco estas elektra, kaj la respondeculoj de Mazda ankaŭ konsentas kun tiu deklaro. Sed ili malkonsentas pri la antaŭdiroj, kiuj donas la brulmotoron kiel "morta"... hieraŭ!
La ŝlosilvorto ĉi tie estas "estonteco". Ĝis la 100% elektra aŭtomobilo estos la nova "normala", la transiro al tutmonde elektra movebleco daŭros jardekojn. Krome, la produktado de elektro el renovigeblaj fontoj ankaŭ devos kreski, tiel ke la promeso de nulo emisio de elektraj aŭtomobiloj ne estas trompo.
Dume, dependos de la "malnova" interna bruliga motoro esti unu el la ĉefaj ŝoforoj de reduktado de CO2-emisioj en la mallonga kaj meza limtempo - ĝi daŭre estos la plej ofta tipo de motoro dum la venontaj jardekoj. Kaj tial ni devas daŭre plibonigi ĝin. Mazda prenis kiel sian mision ĉerpi kiel eble plej multe da efikeco de la brulmotoro en serĉo de pli malaltaj emisioj.
"Engaĝita al la principo de la ĝusta solvo en la ĝusta tempo", kiel Mazda diras, kondukas la markon en konstanta serĉo por la plej bona solvo - ne tiu, kiu aspektas plej bone sur papero, sed tiu, kiu funkcias en la reala mondo. . Ĝuste en ĉi tiu kunteksto ekestas la SKYACTIV-X, ĝia noviga kaj eĉ revolucia motoro de interna brulado.
Kial revolucia?
Simple ĉar la SKYACTIV-X estas la unua benzinmotoro kapabla je kunprema ŝaltado — same kiel dizelmotoroj... nu, preskaŭ kiel dizelmotoroj, sed ni estas for.
Kunpremadŝaltado - t.e., la aero/fuelo-miksaĵo signifas tuj, sen sparkilo, kiam kunpremite per la piŝto - en benzinmotoroj estis unu el la "sankta gralo" traktita fare de inĝenieroj. Ĉi tio estas ĉar kunprema ŝaltado estas pli dezirinda: ĝi estas multe pli rapida, tuj bruligante la tutan brulaĵon en la brulĉambro, permesante al vi fari pli da laboro kun la sama kvanto de energio, rezultigante pli da efikeco.
La pli rapida brulado ankaŭ enkalkulas pli maldikan aero/fuelan miksaĵon en la brulkamero, tio estas kvanto de aero multe pli granda ol tiu de brulaĵo. La avantaĝoj estas facile kompreneblaj: bruligado okazas ĉe pli malaltaj temperaturoj, rezultigante malpli da NOx (nitrogenaj oksidoj), kaj estas malpli malŝparita energio dum motorvarmiĝo.
La problemoj
Sed kunprema ŝaltado en benzino ne estas facila - ne ke ĝi ne estis provita de aliaj konstruistoj en la lastaj jardekoj, sed neniu elpensis realigeblan solvon kiu povus esti komercigita.Homogena Kunprema Ŝargado de Ŝargado (HCCI), la subesta koncepto de kunprema ŝaltado, ĝis nun estis nur atingita ĉe malaltaj motorrapidecoj kaj ĉe malalta ŝarĝo do, pro praktikaj kialoj, sparkfunkciigo (sparkŝaltilo) daŭre estas necesa por altaj reĝimoj kaj ŝarĝoj. . La alia granda problemo estas kontroli kiam kunprema ekbruligo okazas.
La defio estas, do, povi transiri inter la du specoj de sparkado en harmonia maniero, kio devigis Mazda plibonigi kaj kontroli la diversajn faktorojn kiuj permesas benzinon kaj malgrasan miksaĵon kunprema sparkado.
La solvo
La "eureka" momento—aŭ ĉu la momento, kiam estis fajrero? ba dum tss... — kio ebligis solvi ĉi tiujn problemojn, okazis kiam Mazda-inĝenieroj defiis la konvencian ideon, ke bruligado per kunpremado ne postulas sparkilojn: "se la transiro inter malsamaj brulreĝimoj estas malfacila, ĉu unue, ĉu? ĉu ni vere bezonas fari tiun transiron?” Ĉi tie kuŝas la fundamento de la SPCCI-sistemo - SPark-Controlled Compression Ignition.
Alivorte, eĉ por bruligado per kunpremado, Mazda uzas sparkilojn, permesante glatan transiron inter bruligado per kunpremado kaj sparkbruligo. Sed se vi uzas sparkilon, ĉu ĝi ankoraŭ povas esti nomata kunprema brulado?
Kompreneble! Ĉi tio estas ĉar la sparkilo servas antaŭ ĉio kiel kontrolmekanismo kiam okazas brulado per kunpremado. Alivorte, la beleco de SPCCI estas ke ĝi uzas la brulmetodaron de dizelmotoro kun la tempmetodaro de benzina motoro kun sparkilo. Ĉu ni povas aplaŭdi la manojn? Ni povas!
La celo
La motoro estis desegnita tiel por krei la necesajn kondiĉojn de temperaturo kaj premo en la brulĉambro, ĝis la punkto kie la aero/fuelo miksaĵo - tre malgrasa, 37:1, proksimume 2,5 fojojn pli ol en motoro konvencia benzino. — restu sur la rando de ekbruligo ĉe la supra morta centro. Sed estas la sparko de la sparkilo kiu komencas la procezon.
Ĉi tio signifas malgrandan, pli riĉan miksaĵon de aero/fuelo (29:1), injektita en pli posta stadio, kiu estigas fajroglobon. Tio plu plialtigas la premon kaj temperaturon en la brulĉambro, tiel ke la malgrasa miksaĵo, jam proksima al la punkto kie ĝi estas preta eksplodi, ne rezistas kaj ekbruligas preskaŭ tuj.
Ĉi tiu ekfunkciigo embarasas min. Mazda kapablas fari tion je pli ol 5000 rpm kaj mi unue ne povas ŝalti la barbekuon...
Solvo, kiu nun ŝajnas tiel evidenta, sed kiu postulis novajn "trukojn":
- la brulaĵo devas esti injektita en du malsamaj tempoj, unu por la malgrasa miksaĵo kiu estos kunpremita kaj la alia por la iomete pli riĉa miksaĵo kiu estos ekbruligita per la sparkilo.
- la fuelinjektosistemo devas havi super altan premon, por permesi rapidan vaporiĝon kaj atomigon de la fuelo, disigante ĝin tuj tra la cilindro, minimumigante la kunpreman tempon.
- ĉiuj cilindroj havas preman sensilon, kiu konstante kontrolas la menciitajn kontrolojn, kompensante, en reala tempo, ajnajn deviojn de la celitaj efikoj.
- uzo de kompresoro - estas la esenca ingredienco por konservi kunpremadon alta, ĉar SKYACTIV-X uzas la Miller-ciklon, kiu malaltigas kunpremadon, ebligante la deziratan malgrasan miksaĵon. La ekstra potenco kaj tordmomanto estas bonvena konsekvenco.
Malantaŭa parto
Profitoj
La SPCCI-sistemo enkalkulas vastiĝon de bruligado per kunpremado super multe pli larĝa gamo da registaroj, tial, pli da efikeco en pli da uzokutimoscenaroj. Kompare kun la nuna SKYACTIV-G, la marko promesas pli malaltan konsumon inter 20 ĝis 30% depende de uzado . La marko diras, ke la SKYACTIV-X eĉ povas egali kaj eĉ superi la fuelekonomion de sia propra SKYACTIV-D dizelmotoro.
La kompresoro permesas pli altan konsumadpremon, certigante pli bonan motoran rendimenton kaj respondecon. La pli granda efikeco en pli larĝa gamo de revolucioj ankaŭ permesas vin kuri je pli altaj revolucioj, kie ekzistas pli da potenco disponebla kaj la respondo de la motoro estas supera.
Malgraŭ la komplekseco de la operacio, la konstanta uzo de la kandelo, interese, permesis pli simplan dezajnon - ne necesas varia distribuo aŭ ŝanĝiĝema kunpremado - kaj pli bone, ĉi tiu motoro funkcias per 95 benzino , ĉar malpli oktano estas pli bona por kunpremadŝaltado.
Fine, malantaŭ la rado
La teksto estas jam tre longa, sed necesas. Gravas kompreni kial la tuta "zumo" ĉirkaŭ ĉi tiu motoro — ĝi vere estas rimarkinda antaŭeniĝo kiam temas pri brulmotoroj. Ni devos atendi ĝis 2019 por kontroli ĉiujn Mazda asertojn pri ĝi, sed konsiderante tion, kio estis promesita kaj pruvita kun SKYACTIV-G, estas grandaj atendoj, ke SKYACTIV-X plenumos ĉion, kion ĝi promesas fari.
Feliĉe, ni jam havis la ŝancon por frua testo. Dinamika kontakto kun SKYACTIV-X-ekipitaj prototipoj, kaŝitaj sub la konata Mazda3-karoserio, estis antaŭvidita, kvankam ĝi havis malmulte aŭ nenion rilati kun la konata Mazda3 - ankaŭ la baza arkitekturo sub la karoserio nun estas duageneracia.
SKYACTIV ankaŭ estas sinonimo de novaj solvoj de platformo/strukturo/korpo. Ĉi tiu nova generacio promesas pli grandan tordan rigidecon, pli malaltajn nivelojn de bruo, vibro kaj severeco (NVH - bruo, vibrado kaj severeco) kaj eĉ novaj sidlokoj estis evoluigitaj, promesante pli naturan pozon, kiu permesos pli grandajn nivelojn de komforto.
Ni veturis du versiojn de la prototipoj — unu kun mana rapidumujo kaj la alia kun aŭtomata rapidumujo, ambaŭ kun ses rapidoj — kaj ni eĉ povis kompari la diferencon kun la nuna 165 ĉp. Mazda3 2.0 kun mana rapidumujo, por pli bone distingi la diferencoj. Feliĉe ĝi estis la unua aŭto, kiun mi veturis, permesante al mi kontroli la bonan motoron/skatolon (manlibron).
La diferenco inter SKYACTIV-X (motoro de la estonteco) kaj SKYACTIV-G (motoro de hodiaŭ) ne povus esti pli klara. La nova motoro de Mazda estas multe pli energia sendepende de revolucia gamo — la ekstra tordmomanto disponebla estas sufiĉe evidenta. Kiel la "G", la "X" estas 2.0-litra unuo, sed kun pli sukaj nombroj. Mazda celas potencon de ĉirkaŭ 190 ĉp — tio estas rimarkindaj, kaj nu, sur la vojo.
Ĝi surprizis pro sia respondeco, de la plej malaltaj reĝimoj, sed la plej bona komplimento kiun vi povas pagi al la motoro, estas ke malgraŭ esti unuo en evoluado, ĝi jam konvinkas pli ol multaj motoroj en la merkato.
La timoj ke, ĉar ekzistas kunprema sparkado kiel Dizelo, ĝi alportus iujn el la karakterizaĵoj de ĉi tiu tipo de motoro, kiel pli granda inercio, mallonga gamo de uzo, aŭ eĉ sono, estis tute senbazaj. Se ĉi tio estas la estonteco de brulmotoroj, venu!
La interno de la prototipo - klare la interno de aŭto evoluanta - venis kun ekrano poziciigita super la centra konzolo kun tri numeritaj cirkloj. Ĉi tiuj eksplodis aŭ ŝaltis, depende de la speco de ekbruligo aŭ miksaĵo kiu okazis:
- 1 — sparkŝaltado
- 2 — kunprema ŝaltado
- 3 - pli malgrasa aero/fuelo miksaĵo kie maksimuma efikeco estas akirita
"Malgrandaj" motoroj por Portugalio?
Aberra portugala impostado faros ĉi tiun motoron marĝena elekto. La 2.0-litra kapacito estas ideala pro pluraj kialoj, ne laste ĉar ĝi estas bone akceptita kapablo en la plej multaj mondaj merkatoj. La inĝenieroj respondecaj pri la SKYACTIV-X menciis, ke aliaj kapabloj eblas, sed nuntempe ne estas en la planoj de la marko evoluigi motorojn kun kapacito sub 2.0 litroj.
La vario de situacioj, kie okazis kunpremado-ŝaltado - preskaŭ nur ŝanĝante al sparkŝaltado, dum esplorado de pli altaj motorrapidecoj aŭ kiam ni klakbatis la akcelilon - estis impona.
Koncerne reĝimon 3, ĝi klare postulis pli kontrolitan veturadon, precipe kun la mana rapidumujo, kie montriĝis malfacila - aŭ manko de sentemo en la dekstra piedo - por ke ĝi aperu sur la ekrano. La aŭtomata kasisto - skalo por la nordamerika merkato -, kvankam malpli agrabla uzi, montriĝis multe pli facila por "lumigi" cirklon numero 3.
Konsumoj? Ni ne scias!
Mi ja demandis, sed neniu elpensis konkretajn nombrojn. La surŝipa komputilo estis "strategie" kovrita per glubendo, do nuntempe ni povas nur fidi la deklarojn de la marko.Fina noto por la prototipoj kiuj jam estis parto de la nova arkitekturo - pli rigidaj kaj enkalkulantaj pli grandajn nivelojn de interna rafinado. Gravas ne forgesi, ke ĉi tiuj estis evoluaj prototipoj, do estis surprize, ke ĉi tiuj estis pli rafinitaj kaj sonizolitaj ol la nuna produktado Mazda3 — la sekva generacio promesas...
Nova Mazda3 estos la unua SKYACTIV-X
Plej verŝajne, la Mazda3 estos la unua modelo ricevanta la novigan SKYACTIV-X, do nur iam en 2019 ni vere povos vidi la efikecgajnojn de la motoro.
Koncerne la dezajnon, Kevin Rice, estro de la eŭropa dezajnocentro de Mazda, diris al ni, ke la ĝenerala aspekto de la Kai Concept estas produktebla, tio signifas, ke ĝi ne estas tro malproksime de la fina versio de la estonta Mazda3 — forgesu, ke ĝi estas mega-radoj, mini-rado. retrospeguloj aŭ senŝirma optiko...
85-90% de la dezajnosolvoj de Kai Concept povus iri en produktadon.
Vi atingis la finon de la artikolo... finfine!
La promeso estas ŝuldata, Rui Veloso jam diris. Do jen speco de kompenso. Epopea kamehameha memoranta la okazaĵojn ene de la brulĉambroj de la SKYACTIV-X-motoro.