Kā darbosies Mazda HCCI dzinējs bez aizdedzes svecēm?

Anonim

Ikvienam, kam patīk autobūve, ir jānoņem cepure Mazda priekšā. Ar ierobežotākiem resursiem nekā lielākajai daļai ražotāju visā pasaulē, kas izmanto grupu sinerģiju, lai panāktu apjomradītus ietaupījumus, Mazda turpina patstāvīgi plānot savu ceļu. Tā izstrādā savas platformas, savus dzinējus, savus risinājumus. Un tas viss, neizmantojot citu zīmolu pakalpojumus. Ievērojami, vai ne?

Taču Mazda gāja vēl tālāk. Kad visi citi ražotāji derēja uz dzinēju tilpuma samazināšanu (sauktu par gabarītu samazināšanu), izmantojot kompresoru un tiešās iesmidzināšanas sistēmas, Mazda saglabāja savu dzinēju darba tilpumu un laida klajā jaunas paaudzes benzīna SKYACTIV atmosfēriskos dzinējus, kas derēja citā virzienā: enerģijas zudumu samazināšanā. berzes un kompresijas pakāpes palielināšanās dēļ. Visi teica: ceļš nav šī Mazda. Taču pienācis laiks pierādīt, ka japāņu zīmolam ir taisnība: galu galā darbinieku skaita samazināšana nebija risinājums.

NEPAREDZĒT palaist garām: pirmie iespaidi par jauno Kia Stinger (tiešraidē)

Rezultāts? Mazda turpina uzstādīt absolūtos pārdošanas rekordus visos tirgos un apgalvo, ka līdz automašīnas elektrifikācijai iekšdedzes dzinēju efektivitātes ziņā vēl tāls ceļš ejams. Kā ziņojām šonedēļ, Mazda vēlas kārtējo reizi pacelt latiņu.

Patīk?

Nākamās paaudzes SKYACTIV benzīna dzinējos (kas tirgū varētu nonākt jau 2018. gadā) tiek ieviesta HCCI tehnoloģija, kas apzīmē “homogenous Charge Compression Ignition” jeb “Aizdedze ar kompresiju ar homogēnu lādiņu”. Izmantojot šo tehnoloģiju, degvielas aizdedze tiek panākta, pateicoties dzinēja augstajai kompresijas pakāpei, novēršot tradicionālās aizdedzes sveces, lai sāktu maisījuma eksploziju. Vai citiem vārdiem sakot, spiediens maisījumā ir tāds, ka tas izraisa tā aizdegšanos.

Būtībā tas jau notiek dīzeļdzinējos, kas enerģijas patēriņa ziņā ir efektīvāki par tradicionālajiem benzīna dzinējiem, bet, no otras puses, ir daudz piesārņojošāki (dīzeļdegvielas sadegšanas rezultātā radīto gāzu dēļ).

Salīdzinot ar dīzeļdzinējiem, vēl viena HCCI dzinēju priekšrocība ir tā, ka tiem nav nepieciešama tiešā iesmidzināšana vai Common rail sistēmas: degviela tiek izsmidzināta sadegšanas kamerā mazākos daudzumos un viendabīgāk – tas ir būtisks faktors degvielas detonācijai vienādi. Skatīt attēlu zemāk:

Kā darbosies Mazda HCCI dzinējs bez aizdedzes svecēm? 11235_1

Šo tehnoloģiju savos ražošanas dzinējos jau mēģinājuši ieviest vairāki zīmoli: Nissan, Opel (GM), Mercedes-Benz un Hyundai. Visi mēģināja, bet neviens nebija veiksmīgs.

Acīmredzot Mazda izdevās palielināt savu HCCI dzinēju kompresijas pakāpi līdz galējai vērtībai, kurai vajadzētu būt tuvu 18:1. Salīdzinoši dīzeļdzinējiem ir vidējā kompresijas pakāpe 16:1, savukārt tradicionālajiem benzīna dzinējiem šīs vērtības svārstās no 9:1 līdz 10,5:1 (atkarībā no tā, vai tie ir atmosfēras vai turbo).

Piezīme: Kompresijas pakāpe attiecas uz to, cik reižu cilindra gaisa un degvielas maisījuma tilpums tiek saspiests sadegšanas kamerā pirms sprādziena.

Šīs sistēmas priekšrocības

Pēc Mazda domām, strādājot ar HCCI detonāciju, nevis strādājot ar tradicionālo aizdedzi, tiek samazināts līdz 30% NOx veidošanās degšanas procesā. Un samazinās ne tikai emisijas, bet arī patēriņš – vērtības, kuras, kā zināms, nav savstarpēji saistītas.

Šis General Motors video parāda, kā darbojas HCCI sistēma:

Problēmas, problēmas, problēmas

Teorētiski princips ir vienkāršs: augsta kompresijas pakāpe+viendabīgs maisījums = efektīvāka un tīrāka sadegšana. Princips ir vienkāršs, bet izpilde ir sarežģīta.

Lai šī sistēma darbotos pareizi, ir nepieciešama programmatūra un aparatūra, kas spēj kontrolēt siltumu sadegšanas kamerā, rotācijas, degvielas iesmidzināšanu un vārstu atvēršanas un aizvēršanas laiku. Ir ļoti sarežģīti saskaņot visus šos faktorus reāllaikā, lai lietotājs būtu patīkams. Daudzi zīmoli ir mēģinājuši, nevienam nav izdevies.

Vēl viena problēma ir aukstā darbība, kamēr sadegšanas kamera nesasniedz ideālo darba temperatūru, degšana notiek neregulāri.

Šķiet, ka Mazda, atšķirībā no jau pieminētajiem zīmoliem, visas šīs problēmas izdevās atrisināt. Patīk? Mēs drīz uzzināsim. Mazda mērķis ir, lai nākamā Mazda3 paaudze jau būtu aprīkota ar SKYACTIV HCCI dzinējiem — modeli, kuru plānots laist klajā jau 2018. gadā.

Tomēr ceram, ka Mazda neaizmirsīs arī par šo dzinēju...

Lasīt vairāk