SKYACTIV-X. Մենք արդեն փորձարկել ենք ապագայի այրման շարժիչը

Այն ժամանակ, երբ գործնականում ամբողջ արդյունաբերությունը կարծես վճռական է ներքին այրման շարժիչը սահմանափակելու պատմության գրքերով, Mazda-ն դեմ է… Ուրախությամբ։

Առաջին անգամը չէ, որ Mazda-ն դա անում է, և վերջին անգամը ճիշտ էր: Նույնը նորից կկրկնվի՞։ Այդպես են հավատում ճապոնացիները։

Այրվող շարժիչների վրա խաղադրույքները շարունակելու մասին որոշումը հայտարարվել է անցյալ տարի՝ նոր սերնդի SKYACTIV-X շարժիչների միջոցով: Եվ մենք հնարավորություն ունեցանք զգալու այս նոր SKYACTIV-X շարժիչը՝ կենդանի և գունավոր, մինչև 2019 թվականին նրա պաշտոնական մուտքը շուկա:

Ահա թե ինչու եք ամեն օր այցելում Reason Automotive, այնպես չէ՞:

Պատրաստվիր! Հոդվածը կլինի երկար և տեխնիկական: Եթե հասնեք ավարտին, կունենաք փոխհատուցում…

Այրման շարժիչ? Իսկ էլեկտրականները.

Ապագան էլեկտրական է, և Mazda-ի պաշտոնյաները նույնպես համաձայն են այդ պնդման հետ։ Բայց նրանք համաձայն չեն այն կանխատեսումների հետ, որոնք այրման շարժիչին համարում են «մեռած»… երեկ:

Այստեղ հիմնական բառը «ապագա» է: Քանի դեռ 100% էլեկտրական մեքենան նոր «նորմալ» չէ, համաշխարհային էլեկտրական շարժունակության անցումը տասնամյակներ կպահանջի: Ավելին, վերականգնվող աղբյուրներից էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը նույնպես պետք է աճի, որպեսզի էլեկտրական մեքենաներից զրոյական արտանետումների խոստումը կեղծիք չլինի։

Միևնույն ժամանակ, «հին» ներքին այրման շարժիչը պետք է լինի կարճ և միջնաժամկետ հեռանկարում CO2 արտանետումների կրճատման հիմնական շարժիչ ուժերը. Եվ դրա համար մենք պետք է շարունակենք բարելավել այն։ Mazda-ն իր առաքելությունն է ստանձնել այրման շարժիչից հնարավորինս շատ արդյունավետություն քաղելու՝ ավելի ցածր արտանետումների հետապնդման նպատակով:

«Հավատարիմ լինելով ճիշտ ժամանակին ճիշտ լուծման սկզբունքին», ինչպես ասում է Mazda-ն, բրենդին մղում է լավագույն լուծման մշտական որոնման մեջ՝ ոչ թե այն, որն ամենալավն է երևում թղթի վրա, այլ այն, որն աշխատում է իրական աշխարհում: . Հենց այս համատեքստում է առաջանում SKYACTIV-X-ը, նրա նորարարական և նույնիսկ հեղափոխական ներքին այրման շարժիչը:

Ինչու՞ հեղափոխական.

Պարզապես այն պատճառով, որ SKYACTIV-X-ն առաջին բենզինային շարժիչն է, որն ընդունակ է սեղմումով բռնկվել, ճիշտ այնպես, ինչպես դիզելային շարժիչները… լավ, գրեթե դիզելային շարժիչների նման, բայց մենք դուրս ենք:

Կոմպրեսիոն բռնկումը, այսինքն՝ օդի/վառելիքի խառնուրդը նշանակում է ակնթարթորեն, առանց կայծային մոմերի, երբ սեղմվում է մխոցով, բենզինային շարժիչներում եղել է ինժեներների կողմից հետապնդվող «սուրբ գրալից»: Դա պայմանավորված է նրանով, որ սեղմման բռնկումն ավելի ցանկալի է. այն շատ ավելի արագ է, ակնթարթորեն այրում է այրման պալատի ողջ վառելիքը, ինչը թույլ է տալիս ավելի շատ աշխատանք կատարել նույն քանակությամբ էներգիայով, ինչը հանգեցնում է ավելի արդյունավետության:

Ավելի արագ այրումը նաև թույլ է տալիս այրման պալատում ավելի նիհար օդի/վառելիքի խառնուրդ ունենալ, այսինքն՝ օդի քանակությունը շատ ավելի մեծ է, քան վառելիքինը։ Առավելությունները հեշտ է հասկանալ. այրումը տեղի է ունենում ավելի ցածր ջերմաստիճանի դեպքում, որի արդյունքում պակասում է NOx (ազոտի օքսիդներ), և շարժիչի տաքացման ժամանակ ավելի քիչ էներգիա է վատնում:

Խնդիրները

Բայց բենզինի մեջ սեղմման բռնկումը հեշտ չէ, ոչ թե այն չի փորձել այլ շինարարների կողմից վերջին տասնամյակների ընթացքում, բայց ոչ ոք չի գտել կենսունակ լուծում, որը կարող է առևտրայնացվել:

Կոմպրեսիոն բռնկման համասեռ լիցքավորումը (HCCI), սեղմումով բռնկման հիմքում ընկած հայեցակարգը, մինչ այժմ ձեռք է բերվել միայն շարժիչի ցածր արագության և ցածր բեռնվածության դեպքում, ուստի, գործնական պատճառներով, կայծային բռնկումը (մոմը) դեռևս անհրաժեշտ է: բարձր ռեժիմների և բեռների դեպքում: . Մյուս մեծ խնդիրն այն է վերահսկել, երբ տեղի է ունենում սեղմման բռնկում.

Հետևաբար, խնդիրն այն է, որ կարողանանք ներդաշնակ կերպով անցում կատարել բոցավառման երկու տեսակների միջև, ինչը ստիպեց Mazda-ին բարելավել և վերահսկել տարբեր գործոնները, որոնք թույլ են տալիս բենզինի և նիհար խառնուրդի բռնկումը սեղմումով:

Լուծումը

«Էվրիկա» պահը, թե՞ այն պահն է, երբ կայծ է եղել: ba dum tss… — ինչը հնարավոր դարձրեց լուծել այս խնդիրները, տեղի ունեցավ այն ժամանակ, երբ Mazda-ի ինժեներները վիճարկեցին այն ավանդական գաղափարը, որ սեղմման միջոցով այրումը չի պահանջում կայծային մոմեր. իսկապե՞ս պետք է այդ անցումը կատարենք»։ Այստեղ է գտնվում SPCCI համակարգի հիմքը՝ SPark-Controlled Compression Ignition:

Այլ կերպ ասած, նույնիսկ սեղմման միջոցով այրման համար Mazda-ն օգտագործում է կայծային մոմեր, ինչը թույլ է տալիս սահուն անցում կատարել սեղմման միջոցով այրման և կայծային այրման միջև: Բայց եթե դուք օգտագործում եք կայծային մոմ, կարո՞ղ է այն դեռ կոչվել սեղմման այրում:

Իհարկե! Դա պայմանավորված է նրանով, որ մոմը ծառայում է, նախևառաջ, որպես վերահսկման մեխանիզմ, երբ տեղի է ունենում սեղմման միջոցով այրումը: Այլ կերպ ասած, SPCCI-ի գեղեցկությունն այն է, որ այն օգտագործում է դիզելային շարժիչի այրման մեթոդոլոգիան մոմով բենզինային շարժիչի ժամանակային մեթոդաբանությամբ: Կարո՞ղ ենք մեր ձեռքերը ծափ տալ: Մենք կարող ենք!

Նպատակը

Շարժիչը նախագծված էր այնպես, որ այրման խցիկում ստեղծի ջերմաստիճանի և ճնշման անհրաժեշտ պայմաններ, մինչև օդի/վառելիքի խառնուրդը շատ նիհար, 37:1, մոտ 2,5 անգամ ավելի, քան սովորական բենզինի շարժիչում: — մնացեք բռնկման եզրին վերին մեռյալ կետում: Բայց հենց կայծային մոմի կայծն է սկսում գործընթացը:

Սա նշանակում է փոքր, ավելի հարուստ օդի/վառելիքի խառնուրդ (29:1), որը ներարկվում է ավելի ուշ, ինչը հրե գնդակ է առաջացնում: Սա էլ ավելի է մեծացնում ճնշումը և ջերմաստիճանը այրման պալատում, այնպես որ նիհար խառնուրդը, արդեն մոտ այն կետին, որտեղ պատրաստ է պայթեցնել, չի դիմադրում և գրեթե ակնթարթորեն բռնկվում է:

Բոցավառման այս կառավարումն ինձ ամաչեցնում է: Mazda-ն ի վիճակի է դա անել ավելի քան 5000 պտույտ/րոպե արագությամբ, և ես սկզբում չեմ կարողանում վառել խորովածը…

A post shared by Razão Automóvel (@razaoautomovel) on Feb 23, 2018 at 11:27am PST

Լուծում, որն այժմ այնքան ակնհայտ է թվում, բայց որը պահանջում էր նոր «հնարքներ».

• Վառելիքը պետք է ներարկվի երկու տարբեր ժամանակներում, մեկը նիհար խառնուրդի համար, որը սեղմվելու է, իսկ մյուսը մի փոքր ավելի հարուստ խառնուրդի համար, որը կբռնկվի կայծային մոմից:
• Վառելիքի ներարկման համակարգը պետք է ունենա գերբարձր ճնշում, որպեսզի թույլ տա վառելիքի արագ գոլորշիացում և ատոմացում՝ այն անմիջապես ցրելով ամբողջ բալոնով՝ նվազագույնի հասցնելով սեղմման ժամանակը:
• բոլոր բալոններն ունեն ճնշման սենսոր, որը մշտապես վերահսկում է վերոհիշյալ հսկիչները՝ իրական ժամանակում փոխհատուցելով նախատեսված ազդեցություններից ցանկացած շեղում:
• կոմպրեսորի օգտագործումը. սեղմումը բարձր պահելու հիմնական բաղադրիչն է, քանի որ SKYACTIV-X-ն օգտագործում է Միլերի ցիկլը, որն իջեցնում է սեղմումը, ինչը թույլ է տալիս ստանալ ցանկալի նիհար խառնուրդ: Լրացուցիչ հզորությունը և ոլորող մոմենտը ողջունելի հետևանք են:

Հետևի մաս

Օգուտները

SPCCI համակարգը թույլ է տալիս ընդլայնել այրումը սեղմման միջոցով ռեժիմների շատ ավելի լայն շրջանակի վրա, հետևաբար՝ ավելի մեծ արդյունավետություն ավելի շատ օգտագործման սցենարներում: Համեմատած ներկայիս SKYACTIV-G-ի հետ, ապրանքանիշը խոստանում է ավելի ցածր սպառում 20-ից 30%՝ կախված օգտագործումից . Ապրանքանիշը նշում է, որ SKYACTIV-X-ը կարող է նույնիսկ համապատասխանել և նույնիսկ գերազանցել սեփական SKYACTIV-D դիզելային շարժիչի վառելիքի տնտեսումը:

Կոմպրեսորը թույլ է տալիս բարձրացնել ընդունման ճնշումը՝ ապահովելով շարժիչի ավելի լավ աշխատանք և արձագանքողություն: Ավելի մեծ արդյունավետությունը պտույտների ավելի լայն տիրույթում նաև թույլ է տալիս աշխատել ավելի բարձր պտույտներով, որտեղ ավելի շատ հզորություն կա, և շարժիչի արձագանքը գերազանցում է:

Չնայած գործողության բարդությանը, մոմի մշտական օգտագործումը, հետաքրքիր է, թույլ է տվել ավելի պարզ ձևավորում՝ փոփոխական բաշխման կամ սեղմման փոփոխական արագության անհրաժեշտություն չկա, և ավելի լավ, այս շարժիչը աշխատում է 95 բենզինով , քանի որ ավելի քիչ օկտանն ավելի լավ է սեղմման բռնկման համար:

Վերջապես, ղեկին

Տեքստն արդեն շատ երկար է, բայց անհրաժեշտ է։ Կարևոր է հասկանալ, թե ինչու է այս շարժիչի շուրջ բարձրացող բոլոր «շշուկները». դա իսկապես ուշագրավ առաջընթաց է, երբ խոսքը վերաբերում է այրման շարժիչներին: Մենք պետք է սպասենք մինչև 2019 թվականը՝ ստուգելու Mazda-ի բոլոր պնդումները դրա վերաբերյալ, բայց հաշվի առնելով այն, ինչ խոստացվել և ցուցադրվել է SKYACTIV-G-ի հետ, SKYACTIV-X-ի սպասելիքները մեծ են՝ իրականացնելու այն ամենը, ինչ խոստանում է անել:

Բարեբախտաբար, մենք արդեն վաղ թեստավորման հնարավորություն ունեինք։ Նախատեսվում էր դինամիկ կապ SKYACTIV-X-ով հագեցած նախատիպերի հետ, որոնք թաքնված էին ծանոթ Mazda3-ի թափքի տակ, թեև դա քիչ կամ ոչ մի կապ ուներ ծանոթ Mazda3-ի հետ. նաև թափքի տակ գտնվող բազային ճարտարապետությունն այժմ երկրորդ սերնդի է:

SKYACTIV-ը նաև հոմանիշ է նոր հարթակի/կառուցվածքի/մարմնի լուծումների: Այս նոր սերունդը խոստանում է ավելի մեծ ոլորման կոշտություն, աղմուկի, թրթռման և կոշտության ավելի ցածր մակարդակ (NVH - աղմուկ, թրթռում և կոշտություն), և նույնիսկ նոր նստատեղեր են մշակվել՝ խոստանալով ավելի բնական կեցվածք, որը թույլ կտա ավելի մեծ հարմարավետություն:

Մենք քշեցինք նախատիպի երկու տարբերակ՝ մեկը մեխանիկական փոխանցումատուփով, իսկ մյուսը՝ ավտոմատ փոխանցումատուփով, երկուսն էլ՝ վեց արագությամբ, և նույնիսկ կարողացանք համեմատել տարբերությունը ներկայիս 165 ձիաուժ հզորությամբ Mazda3 2.0-ի հետ մեխանիկական փոխանցումատուփի հետ՝ ավելի լավ հասկանալու համար. տարբերություններ. Բարեբախտաբար, դա առաջին մեքենան էր, որը ես վարեցի, ինչը թույլ տվեց ինձ ստուգել լավ շարժիչի/տուփի (մեխանիկական) հավաքածուն:

SKYACTIV-X-ի (ապագայի շարժիչ) և SKYACTIV-G-ի (այսօրվա շարժիչի) միջև տարբերությունը չէր կարող ավելի պարզ լինել: Mazda-ի նոր շարժիչը շատ ավելի եռանդուն է՝ անկախ պտույտների տիրույթից. հասանելի լրացուցիչ ոլորող մոմենտը բավականին ակնհայտ է: Ինչպես «G»-ն, «X»-ը 2.0 լիտրանոց միավոր է, բայց ավելի հյութալի թվերով: Mazda-ի նպատակն է մոտ 190 ձիաուժ հզորություն — որոնք նկատելի են, և լավ, ճանապարհին:

Այն զարմացած է իր արձագանքողությամբ, ամենացածր ռեժիմներից, բայց լավագույն հաճոյախոսությունը, որ կարող եք տալ շարժիչին, այն է, որ չնայած մշակման փուլում գտնվող միավորին, այն արդեն համոզում է ավելին, քան շուկայում առկա շատ շարժիչներ:

Բոլորովին անհիմն էին մտավախությունները, որ, քանի որ դիզելի նման սեղմման բռնկում կա, այն կբերի այս տեսակի շարժիչի որոշ բնութագրեր, ինչպիսիք են ավելի մեծ իներցիան, օգտագործման կարճ տիրույթը կամ նույնիսկ ձայնը, լիովին անհիմն էին: Եթե սա այրման շարժիչների ապագան է, արի՛:

Նախատիպի ինտերիերը՝ հստակորեն մշակման փուլում գտնվող մեքենայի ինտերիերը, գալիս էր կենտրոնական վահանակի վերևում տեղադրված էկրանով՝ երեք համարակալված շրջանակներով: Դրանք անջատվել կամ միացել են՝ կախված բռնկման կամ խառնուրդի տեսակից, որը տեղի է ունեցել.

• 1 - կայծային բռնկում
• 2 - սեղմման բռնկում
• 3 — օդի/վառելիքի ավելի նիհար խառնուրդ, որտեղ առավելագույն արդյունավետություն է ստացվում

«Փոքր» շարժիչներ Պորտուգալիայի համար.

Պորտուգալիայի շեղվող հարկումը այս շարժիչը կդարձնի մարգինալ ընտրություն: 2.0 լիտր հզորությունը իդեալական է մի քանի պատճառներով, հատկապես այն պատճառով, որ այն լավ ընդունված հզորություն է համաշխարհային շուկաների մեծ մասում: SKYACTIV-X-ի համար պատասխանատու ինժեներները նշել են, որ հնարավոր են այլ հզորություններ, սակայն առայժմ ապրանքանիշի պլաններում չկա 2,0 լիտրից ցածր հզորությամբ շարժիչներ մշակելը։

Իրավիճակների բազմազանությունը, երբ տեղի է ունեցել սեղմման բռնկումը, գրեթե միայն կայծային բռնկման անցնելը, շարժիչի ավելի բարձր արագությունները ուսումնասիրելիս կամ երբ մենք սեղմել ենք շնչափողը, տպավորիչ էր:

Ինչ վերաբերում է 3-րդ ռեժիմին, ապա այն հստակորեն պահանջում էր ավելի վերահսկվող վարում, հատկապես մեխանիկական փոխանցումատուփով, որտեղ դժվար էր, կամ աջ ոտքի զգայունության բացակայությունը, որպեսզի այն հայտնվեր էկրանին: Հյուսիսամերիկյան շուկայի համար մասշտաբային ավտոմատ փոխանցման սարքը, թեև օգտագործման համար ավելի քիչ հաճելի է, պարզվեց, որ շատ ավելի հեշտ է «լուսավորել» թիվ 3 շրջանակը:

Սպառումներ? Մենք չգիտենք!

Հարցրեցի, բայց կոնկրետ թվեր ոչ ոք չհայտնեց։ Բորտ համակարգիչը «ռազմավարականորեն» ծածկված էր կպչուն ժապավենով, ուստի առայժմ մնում է միայն բրենդի հայտարարությունների վրա հիմնվել:

Վերջնական նշում նախատիպերի համար, որոնք արդեն նոր ճարտարապետության մի մասն էին. Կարևոր է չմոռանալ, որ դրանք զարգացման նախատիպեր էին, ուստի զարմանալի էր, որ դրանք ավելի կատարելագործված և ձայնամեկուսացված էին, քան ներկայիս արտադրության Mazda3-ը, խոստանում է հաջորդ սերունդը…

Նոր Mazda3-ը կլինի առաջին SKYACTIV-X-ը

Ամենայն հավանականությամբ, Mazda3-ը կլինի առաջին մոդելը, որը կստանա նորարար SKYACTIV-X-ը, այնպես որ միայն 2019 թվականին մենք իսկապես կկարողանանք տեսնել շարժիչի արդյունավետության բարձրացումը:

Ինչ վերաբերում է դիզայնին, ապա Mazda-ի եվրոպական դիզայնի կենտրոնի ղեկավար Քևին Ռայսը մեզ ասաց, որ Kai Concept-ի ընդհանուր տեսքը արտադրելի է, ինչը նշանակում է, որ այն շատ հեռու չէ ապագա Mazda3-ի վերջնական տարբերակից. մոռացեք, որ դա մեգաանիվների, մինի- հետևի հայելիներ կամ բաց օպտիկա…

Kai Concept-ի նախագծային լուծումների 85-90%-ը կարող է արտադրվել:

Դուք հասել եք հոդվածի ավարտին… վերջապես:

Խոստումը տեղի է ունենում, Ռուի Վելոսոն արդեն ասել է: Այսպիսով, ահա մի տեսակ փոխհատուցում: Էպիկական կամեհամեհա, որը հիշեցնում է SKYACTIV-X շարժիչի այրման պալատների ներսում տեղի ունեցող իրադարձությունները: