Homogeense laengu survesüüde (HCCI) . Lühend, mida on viimastel kuudel pidevalt Autopédia da Razão Automóvelis ilmunud. Mõned näited:
- Mazda töötab uue mootori kallal, mis ei vaja süüteküünlaid
- Kuidas Mazda HCCI mootor ilma süüteküünaldeta töötab?
- Mazda teeb taas revolutsiooni. Avastage uued SKYACTIV-X mootorid
2018. aastal muudame akronüümi HCCI teise vastu: SPCCI. Miks? Vastus ilmub tekstis hiljem.
Vaatame artikli üle
Nagu varem kirjutasime, tehnoloogia HCCI (süütamine kokkusurumisel homogeense laenguga) võimaldab bensiinimootor põleb ilma süüteküünaldeta . Kuulus litaania (juba sajandivanune…): sissepääs, kokkusurumine, plahvatus ja heitgaas.
Nii nagu diiselmootor, nii ka HCCI tehnoloogiaga bensiinimootorid rõhk segus on selline, et põlemine vallandub ilma süüteküünalde kasutamiseta.
Paljud ehitajad on püüdnud teha bensiinimootoreid võimalikuks selle tehnoloogiaga, mis ühendab endas parima diisli (pöördemoment, madalate pööretega reageerimine ja kütusesäästlikkus) Otto tsükli parimate bensiinimootoritega (võimsus, tõhusus ja heitmed), kuid keegi ei tee seda. saavutatud selle lahendusega kaasnevate probleemide tõttu – mida selgitan hiljem.
Mitte keegi, välja arvatud mõned väga kangekaelsed härrasmehed, kes seal Hiroshima poolel töötavad. Need härrad, kes jätkavad Wankeli mootoritesse investeerimist, keelduvad mootoreid kärpimast ja kinnitavad veendunult, et enne auto elektrifitseerimist on vanast sisepõlemismootorist veel palju “mahla” ammutada. Need härrad (nagu te juba arvasite…) on Mazda insenerid.
Ütle Tere! SPCCI-le (sädejuhitav survesüüte)
Uudiste avaldamisel saame rohkem teavet selle uue tehnoloogia kohta, mis on saadaval teises põlvkonnas Mazda SKYACTIV mootorites – alates 2019. aastast.
See teine Mazda mootorite põlvkond kannab nime SKYACTIV-X ja see lubab pakkuda parimat diisel- ja parimat bensiinimootorit vaid ühes mootoris:
Nagu viimastel aastatel kombeks, on Hiroshima brändiinsenerid oma võimalustes endiselt veendunud. Ja sellest investeeringust sündis tehnoloogia SPCCI (Spark Controled Compression Ignition), mis portugali keeles tähendab midagi sellist nagu «sädejuhitav survesüütesüsteem».
Aga kas seda ei kutsutud HCCI-ks?
Jah, selle nimi oli HCCI, kuid see tehnoloogia ei täitnud Mazda eesmärke. HCCI-tehnoloogial on tõsine probleem: see töötab ainult ideaalsete kasutustingimuste korral (madalad pöörded, madalad temperatuurid ja püsiv atmosfäärirõhk). Vastasel juhul toimub nähtus, mida nimetatakse "eeldetonatsiooniks", mis vähendab drastiliselt põlemistõhusust ja kahjustab mootori töökindlust.Seetõttu töötas bränd välja SPCCI tehnoloogia, mis eristub HCCI-st selle poolest, et suudab oma piirangutest mööda hiilida, süüteküünalde kasutamisel ja teistele süsteemidele (millest räägime hiljem...) süütemomendi kontrollimiseks, kuigi tööpõhimõte on sama.
Seetõttu, vastupidiselt sellele, mida oleme viimastel kuudel teatanud, SKYACTIV-X mootoritel on süüteküünlad. SPCCI tehnoloogia toimimist illustreerib see video hästi:
Nagu näete, on tööpõhimõte lihtne. Teostus on aga keerulisem, kui pealtnäha paistab.
Lühidalt, SPCCI tehnoloogia töötab järgmiselt: Sissepääsul süstitakse esimene laine väga viletsat õhku/bensiini, et allutada suuremale survele kui tavalistes eelsüüteta mootorites (kui segu plahvatab enne ideaalset punkti).
Teise hetkega süstitakse süüteküünla kõrvale teine laine rikkalikuma seguga kütust ja ECU annab küünlale süüte läbi sel hetkel kontrollitud parameetrite (temperatuur, rõhk, õhu/bensiini segu jne). Sel hetkel allutatakse õhu/kütuse segule nii suur rõhk, et segu süttib mitte ainult süüteküünla lähedal, vaid koheselt kogu põlemiskambris.
Siin on erinevus. See sündmuste jada käivitab kogu segu homogeensema, kiirema ja tõhusama põlemise. Teisisõnu saavutatakse palju kiirem põlemine, kus tehakse rohkem tööd vähema kütusega ja vähema kahjulike heitgaaside nagu NOx (lämmastikoksiidid) tekkega.
Bensiinimootoris, mis sõltub ainult süüteküünlast, on plahvatus aeglasem, toimudes ainult süüteküünla lähedal, kusjuures leek levib läbi ülejäänud põlemiskambri.
Tundub lihtne, kuid kogu see protsess tulenes gaaside käitumise intensiivsest uurimisest põlemiskambris ja kõrgelt arenenud elektroonika arendamisest. Juhtimine põlemisel toimuvate sündmuste üle on nii suur, et Mazda suudab varieerida mootori surveastet olenevalt süüteküünla süttimise hetkest. meeldib? Sädesüütemomendi kaudu kolvile vastassuunaliste rõhulainete tekitamine.
Süütejuhtimise probleem lahendatud...
… Mazda pidi leidma lahenduse, et hoida õhu/kütuse segu mootoris konstantsena ja piisavana, sõltumata välisõhu rõhust. See on ainus viis, kuidas SPCCI-tehnoloogia, erinevalt HCCI-tehnoloogiast, saab töötada kõigil pöörlemisrežiimidel ja paljudes erinevates keskkondades.
Selle probleemi lahendamiseks varustab Mazda SKYACTIV-X mootorid "lahja" (Roots-tüüpi) mahulise kompressoriga, mis hoiab sisselaskerõhu konstantsena. Temperatuuri reguleerimist põlemiskambris hakkab omakorda teostama elektrooniliselt juhitav EGR-klapp. Nii suudab Mazda juhtida kõiki parameetreid, mis segavad mootori süüteajastust läbi juhtploki, mis juhib neid ja teisi mootori välisseadmeid (andurid, pihustid jne).
Ülim tulejuhtimine?
Selle tehnoloogilise allika abil suudab Mazda juhtida kuidas, millal ja mis tingimustel on see, et põlemine (soojusenergia) muundatakse liikumiseks (kineetiline energia). See on kahtlemata märkimisväärne tehnoloogiline saavutus, kiirusel üle 6000 pöörde minutis! Ja siin, ma tunnen end nagu 3000 eKr, ikka veel probleeme kamina süütamisega...
Ootame huviga esimeste SKYACTIV-X mootoritega mudelite proovimist. Selle SPCCI-tehnoloogiaga mootori debüüdi kandidaat on tulevase põlvkonna Mazda3 , mis jõuab turule 2019. aastal.
