Nun momento no que a práctica totalidade da industria parece decidida a limitar o motor de combustión interna aos libros de historia, Mazda vai... contra o normal! Con gusto.
Non é a primeira vez que Mazda o fai, e a última vez que foi correcto. Volverá pasar o mesmo? Os xaponeses cren que si.
A decisión de seguir apostando polos motores de combustión foi anunciada o ano pasado, a través da nova xeración de motores SKYACTIV-X. E tivemos a oportunidade de experimentar este novo motor SKYACTIV-X, en directo e en cor, antes da súa chegada oficial ao mercado en 2019.
Por iso visitas Reason Automotive todos os días, non é?
Prepárate! O artigo será longo e técnico. Se chegas ao final terás unha compensación...
Motor de combustión? E os eléctricos?
O futuro é eléctrico, e os responsables de Mazda tamén están de acordo con esa afirmación. Pero non están de acordo nas previsións que dan ao motor de combustión como "morto"... onte!
A palabra clave aquí é "futuro". Ata que o coche 100% eléctrico sexa o novo "normal", a transición á mobilidade eléctrica mundial levará décadas. Ademais, a produción de electricidade a partir de fontes renovables tamén terá que medrar, para que a promesa de cero emisións dos coches eléctricos non sexa unha farsa.
Mentres tanto, o "vello" motor de combustión interna será un dos principais motores da redución de emisións de CO2 a curto e medio prazo; seguirá sendo o tipo de motor máis común durante as próximas décadas. E por iso hai que seguir mellorando. Mazda asumiu como misión extraer a maior eficiencia posible do motor de combustión en busca de emisións máis baixas.
"Comprometidos co principio da solución correcta no momento adecuado", como di Mazda, impulsa á marca na procura constante da mellor solución, non a que mellor se ve no papel, senón a que funciona no mundo real. . Neste contexto xorde o SKYACTIV-X, o seu innovador e mesmo revolucionario motor de combustión interna.
Por que revolucionario?
Simplemente porque o SKYACTIV-X é o primeiro motor de gasolina capaz de acenderse por compresión, igual que os motores diésel... ben, case como os motores diésel, pero estamos parados.
A ignición por compresión, é dicir, a mestura de aire/combustible significa instantáneamente, sen unha bujía, cando se comprime polo pistón, nos motores de gasolina foi un dos "santo grial" que perseguen os enxeñeiros. Isto débese a que a ignición por compresión é máis desexable: é moito máis rápido, queima ao instante todo o combustible da cámara de combustión, o que lle permite facer máis traballo coa mesma cantidade de enerxía, o que resulta en máis eficiencia.
A combustión máis rápida tamén permite unha mestura de aire/combustible máis pobre na cámara de combustión, é dicir, unha cantidade de aire moito maior que a do combustible. As vantaxes son fáciles de entender: a combustión prodúcese a temperaturas máis baixas, o que resulta en menos NOx (óxidos de nitróxeno) e hai menos enerxía desperdiciada durante o quecemento do motor.
Os problemas
Pero a ignición por compresión na gasolina non é fácil, non é que outros construtores non o intentaran nas últimas décadas, pero ningún deu cunha solución viable que puidese comercializarse.A carga homoxénea de ignición por compresión (HCCI), o concepto subxacente de ignición por compresión, ata agora só se conseguiu a baixas velocidades do motor e a baixa carga polo que, por razóns prácticas, aínda é necesaria a ignición por chispa (bujía) para réximes e cargas elevadas. . O outro gran problema é controlar cando se produce a ignición por compresión.
O reto é, polo tanto, poder facer a transición entre os dous tipos de ignición dun xeito harmónico, o que obrigou a Mazda a mellorar e controlar os distintos factores que permiten a ignición por compresión de gasolina e mestura pobre.
A solución
O momento "eureka" ou é o momento no que houbo unha chispa? ba dum tss… — que permitiu resolver estes problemas, ocorreu cando os enxeñeiros de Mazda desafiaron a idea convencional de que a combustión por compresión non precisa de bujías: “se a transición entre os distintos modos de combustión é difícil, é, en primeiro lugar, realmente necesitamos facer esa transición?" Aquí reside a base do sistema SPCCI: ignición por compresión controlada por SPark.
Noutras palabras, mesmo para a combustión por compresión, Mazda usa bujías, o que permite unha transición suave entre a combustión por compresión e a combustión. Pero se usas unha bujía aínda se pode chamar combustión por compresión?
Por suposto! Isto débese a que a bujía serve, sobre todo, como mecanismo de control cando se produce a combustión por compresión. Noutras palabras, a beleza de SPCCI é que utiliza a metodoloxía de combustión dun motor diésel coa metodoloxía de temporización dun motor de gasolina cunha bujía. Podemos bater as mans? Podemos!
O obxectivo
O motor foi deseñado para crear as condicións necesarias de temperatura e presión na cámara de combustión, ata o punto de que a mestura aire/combustible - moi pobre, 37:1, preto de 2,5 veces máis que nun motor de gasolina convencional. - Mantéñase ao bordo do aceso no punto morto superior. Pero é a chispa da bujía a que inicia o proceso.
Isto significa unha pequena e máis rica mestura de aire/combustible (29:1), inxectada nunha fase posterior, que dá lugar a unha bóla de lume. Isto aumenta aínda máis a presión e a temperatura na cámara de combustión, de xeito que a mestura magra, xa próxima ao punto onde está lista para detonar, non resiste e acendese case ao instante.
Este control de ignición dáme vergoña. Mazda é capaz de facelo a máis de 5000 rpm e nin sequera podo prender a grellada ao principio...
Unha solución que agora parece tan obvia, pero que requiría novos "trucos":
- o combustible tense que inxectar en dous momentos diferentes, un para a mestura magra que se comprimirá e outro para a mestura lixeiramente máis rica que se acenderá pola bujía.
- o sistema de inxección de combustible debe ter unha presión súper alta, para permitir unha rápida vaporización e atomización do combustible, dispersándoo inmediatamente por todo o cilindro, minimizando o tempo de compresión.
- todos os cilindros teñen un sensor de presión, que supervisa constantemente os controis mencionados, compensando, en tempo real, as desviacións dos efectos previstos.
- uso dun compresor: é o ingrediente esencial para manter a compresión alta, xa que SKYACTIV-X usa o ciclo Miller, que reduce a compresión, permitindo a mestura magra desexada. A potencia e o par extra son unha consecuencia benvida.
Parte traseira
Beneficios
O sistema SPCCI permite a expansión da combustión por compresión nun rango moito máis amplo de réximes, polo tanto, máis eficiencia en máis escenarios de uso. En comparación co actual SKYACTIV-G, a marca promete un menor consumo entre un 20 e un 30% dependendo do uso . A marca di que o SKYACTIV-X pode incluso igualar e incluso superar a economía de combustible do seu propio motor diésel SKYACTIV-D.
O compresor permite unha maior presión de admisión, garantindo un mellor rendemento e capacidade de resposta do motor. A maior eficiencia nun rango máis amplo de revolucións tamén permítelle correr a maiores, onde hai máis potencia dispoñible e a resposta do motor é superior.
A pesar da complexidade da operación, o uso constante da vela permitiu, curiosamente, un deseño máis sinxelo (non é necesaria unha distribución variable nin unha taxa de compresión variable) e mellor, este motor funciona con gasolina 95 , xa que menos octano é mellor para a ignición por compresión.
Finalmente, ao volante
O texto xa é moi longo, pero é necesario. É importante entender por que todo o "zumbido" ao redor deste motor - realmente é un avance notable cando se trata de motores de combustión. Teremos que esperar ata 2019 para verificar todas as afirmacións de Mazda ao respecto, pero tendo en conta o que se prometeu e demostrou con SKYACTIV-G, hai grandes expectativas de que SKYACTIV-X cumpra todo o que promete facer.
Afortunadamente, xa tivemos a oportunidade de facer unha proba anticipada. Previuse un contacto dinámico cos prototipos equipados con SKYACTIV-X, ocultos baixo a carrocería familiar do Mazda3, aínda que pouco ou nada tiña que ver co familiar Mazda3; tamén a arquitectura base baixo a carrocería agora é de segunda xeración.
SKYACTIV tamén é sinónimo de novas solucións de plataforma/estrutura/corpo. Esta nova xeración promete unha maior rixidez torsional, menores niveis de ruído, vibración e dureza (NVH - ruído, vibración e dureza) e mesmo se desenvolveron novos asentos, prometendo unha postura máis natural, que permitirán maiores niveis de confort.
Conducimos dúas versións dos prototipos —unha con caixa de cambios manual e outra con caixa de cambios automática, ambas con seis velocidades— e incluso puidemos comparar a diferenza co actual Mazda3 2.0 de 165 CV con caixa de cambios manual, para discernir mellor o diferenzas. Afortunadamente, foi o primeiro coche que conduín, o que me permitiu comprobar o bo conxunto de motor/caixa (manual).
A diferenza entre SKYACTIV-X (motor do futuro) e SKYACTIV-G (motor de hoxe) non pode ser máis clara. O novo motor de Mazda é moito máis enérxico independentemente do rango de revolucións; o par adicional dispoñible é bastante obvio. Do mesmo xeito que a "G", a "X" é unha unidade de 2,0 litros, pero con números máis suculentos. Mazda pretende unha potencia de arredor de 190 CV - que se notan, e ben, na estrada.
Sorprendeu pola súa capacidade de resposta, desde os réximes máis baixos, pero o mellor eloxio que lle podes facer ao motor, é que a pesar de ser unha unidade en desenvolvemento, xa convence a máis que moitos motores do mercado.
Os temores de que, como hai acendido por compresión como un Diesel, achegase algunhas das características deste tipo de motores, como unha maior inercia, un curto rango de uso, ou mesmo o son, foron totalmente infundados. Se este é o futuro dos motores de combustión, ¡vamos!
O interior do prototipo, claramente o interior dun coche en desenvolvemento, veu cunha pantalla situada encima da consola central con tres círculos numerados. Estes acenderon ou acenderon, dependendo do tipo de ignición ou mestura que se produciu:
- 1 - ignición por chispa
- 2 - ignición por compresión
- 3 — mestura máis pobre de aire/combustible onde se obteña a máxima eficiencia
Motores "pequenos" para Portugal?
A aberrante fiscalidade portuguesa fará deste motor unha opción marxinal. A capacidade de 2,0 litros é ideal por varias razóns, entre elas porque é unha capacidade ben aceptada na maioría dos mercados mundiais. Os enxeñeiros responsables do SKYACTIV-X mencionaron que outras capacidades son posibles, pero polo momento non está nos plans da marca desenvolver motores cunha capacidade inferior a 2,0 litros.
A variedade de situacións nas que se produciu a ignición por compresión, practicamente só cambiar a ignición por chispa, ao explorar velocidades máis altas do motor ou cando baixamos o acelerador, foi impresionante.
En canto ao modo 3, claramente requiría unha condución máis controlada, sobre todo coa caixa de cambios manual, onde resultou difícil —ou falta de sensibilidade no pé dereito— que apareza na pantalla. O caixeiro automático, escalado para o mercado norteamericano, aínda que menos agradable de usar, resultou ser moito máis fácil de "encender" o círculo número 3.
Consumos? Non o sabemos!
Pregunteino, pero ninguén chegou con números concretos. O ordenador de a bordo estaba cuberto “estratexicamente” con cinta adhesiva, polo que polo momento só podemos confiar nas declaracións da marca.Unha nota final para os prototipos que xa formaban parte da nova arquitectura: máis ríxidos e que permiten maiores niveis de refinamento interior. É importante non esquecer que se trataba de prototipos de desenvolvemento, polo que foi sorprendente que fosen máis refinados e insonorizados que o Mazda3 de produción actual, a próxima xeración promete...
O novo Mazda3 será o primeiro SKYACTIV-X
Probablemente, o Mazda3 será o primeiro modelo en recibir o innovador SKYACTIV-X, polo que non será ata nalgún momento de 2019 cando realmente seremos capaces de ver as ganancias de eficiencia do motor.
En canto ao deseño, Kevin Rice, xefe do centro de deseño europeo de Mazda, díxonos que a aparencia xeral do Kai Concept é producible, o que significa que non está moi lonxe da versión final do futuro Mazda3: esqueza que son mega-rodas, mini- espellos retrovisores ou ópticas expostas...
O 85-90% das solucións de deseño de Kai Concept poderían entrar en produción.
Chegaches ao final do artigo... por fin!
A promesa é debida, xa dixo Rui Veloso. Entón, aquí hai unha especie de compensación. Un kamehameha épico que lembra os acontecementos dentro das cámaras de combustión do motor SKYACTIV-X.