Во време кога речиси целата индустрија изгледа решена да го ограничи моторот со внатрешно согорување на историските книги, Mazda оди... против житото! Со задоволство.
Не е прв пат Mazda да го прави тоа, а последен пат беше правилно. Ќе се повтори ли истото? Јапонците така веруваат.
Одлуката да се продолжи со обложување на мотори со согорување беше објавена минатата година, преку новата генерација на мотори SKYACTIV-X. И имавме можност да го доживееме овој нов SKYACTIV-X мотор, во живо и во боја, пред неговото официјално пристигнување на пазарот во 2019 година.
Затоа секој ден ја посетувате Reason Automotive, нели?
Подготви се! Статијата ќе биде долга и техничка. Ако стигнете до крајот, ќе имате надомест…
Мотор со согорување? А електричните?
Иднината е електрична, а со таа констатација се согласуваат и претставниците на Mazda. Но, тие не се согласуваат со предвидувањата кои го даваат моторот со согорување како „мртов“... вчера!
Клучниот збор овде е „иднина“. Сè додека 100% електричниот автомобил не биде новото „нормално“, транзицијата кон светската електрична мобилност ќе трае со децении. Понатаму, ќе мора да расте и производството на електрична енергија од обновливи извори, така што ветувањето за нулта емисија од електричните автомобили не е лажна.
Во меѓувреме, „стариот“ мотор со внатрешно согорување ќе биде еден од главните двигатели за намалување на емисиите на CO2 на краток и среден рок - тој ќе продолжи да биде најчестиот тип на мотор во децениите што доаѓаат. И затоа мора да продолжиме да го подобруваме. Mazda ја презеде својата мисија да извлече што е можно поголема ефикасност од моторот со согорување во потрага по помали емисии.
„Посветени на принципот на вистинското решение во вистинско време“, како што вели Mazda, го тера брендот во постојана потрага по најдоброто решение - не она што најдобро изгледа на хартија, туку она што функционира во реалниот свет. . Токму во тој контекст се појавува SKYACTIV-X, неговиот иновативен, па дури и револуционерен мотор со внатрешно согорување.
Зошто револуционерно?
Едноставно затоа што SKYACTIV-X е првиот бензински мотор способен за палење со компресија - исто како и дизел моторите... па, речиси како дизел моторите, но ние сме надвор.
Палењето со компресија - односно мешавината воздух/гориво значи моментално, без свеќичка, кога е компресирана од клипот - кај бензинските мотори е еден од „светиот грал“ што го следат инженерите. Тоа е затоа што палењето со компресија е попожелно: тоа е многу побрзо, веднаш го согорува целото гориво во комората за согорување, што ви овозможува да работите повеќе со иста количина на енергија, што резултира со поголема ефикасност.
Побрзото согорување овозможува и послаба мешавина на воздух/гориво во комората за согорување, односно количина на воздух многу поголема од онаа на горивото. Предностите се лесно разбирливи: согорувањето се одвива на пониски температури, што резултира со помалку NOx (азотни оксиди) и има помалку потрошена енергија за време на загревањето на моторот.
Проблемите
Но, палењето со компресија во бензинот не е лесно - не дека не е испробано од други градежници во последниве децении, но никој не дошол до остварливо решение што би можело да се комерцијализира.Хомогено полнење со палење со компресија (HCCI), основниот концепт на палење со компресија, досега се постигнува само при мали брзини на моторот и при мало оптоварување, така што, од практични причини, палењето со искра (свеќичка) сè уште е неопходно. за високи режими и оптоварување . Другиот голем проблем е контрола кога се случува палење со компресија.
Затоа, предизвикот е да се биде во можност да се изврши транзиција помеѓу двата типа на палење на хармоничен начин, што ја принуди Mazda да ги подобри и контролира различните фактори кои овозможуваат палење со компресија на бензин и чиста мешавина.
Решението
Моментот „еурека“ - или е моментот кога се појави искра? ba dum tss… — што овозможи да се решат овие проблеми, се случи кога инженерите на Mazda ја оспорија конвенционалната идеја дека за согорување со компресија не се потребни свеќички: „ако транзицијата помеѓу различните начини на согорување е тешка, дали е тоа, пред сè, дали навистина треба да ја направиме таа транзиција?“ Тука лежи основата на системот SPCCI - Палење со компресија контролирано со искра.
Со други зборови, дури и за согорување со компресија, Mazda користи свеќички, што овозможува непречена транзиција помеѓу согорување со компресија и согорување на искра. Но, ако користите свеќичка, дали сè уште може да се нарече согорување со компресија?
Секако! Тоа е затоа што свеќичката служи, пред сè, како контролен механизам кога се случува согорување со компресија. Со други зборови, убавината на SPCCI е во тоа што ја користи методологијата на согорување на дизел мотор со методологија на тајмингот на бензински мотор со свеќичка. Можеме ли да плескаме со рацете? Ние можеме!
Целта
Моторот е дизајниран на таков начин што ќе ги создаде потребните услови за температура и притисок во комората за согорување, до точка каде што мешавината воздух/гориво — многу слаба, 37:1, околу 2,5 пати повеќе отколку кај конвенционалниот бензин на моторот — останете на работ на палење на горниот мртов центар. Но, искрата од свеќичката е таа што го започнува процесот.
Ова значи мала, побогата мешавина на воздух/гориво (29:1), инјектирана во подоцнежна фаза, што доведува до огнена топка. Ова дополнително го зголемува притисокот и температурата во комората за согорување, така што посна смеса, веќе блиску до точката каде што е подготвена за детонација, не се спротивставува и се запали речиси веднаш.
Оваа контрола на палењето ме засрами. Mazda е способна да го прави ова со над 5000 вртежи во минута и не можам да ја запалам скарата на почетокот…
Решение кое сега изгледа толку очигледно, но бараше нови „трикови“:
- горивото треба да се вбризгува во две различни времиња, едното за посна смеса што ќе биде компресирана и другото за малку побогатата смеса што ќе се запали од свеќичката.
- системот за вбризгување гориво мора да има супер висок притисок, за да овозможи брзо испарување и атомизирање на горивото, распрснувајќи го веднаш низ цилиндерот, минимизирајќи го времето на компресија
- сите цилиндри имаат сензор за притисок, кој постојано ги следи гореспоменатите контроли, компензирајќи, во реално време, за сите отстапувања од предвидените ефекти.
- употреба на компресор - е основната состојка за да се одржи високата компресија, бидејќи SKYACTIV-X го користи циклусот Милер, кој ја намалува компресијата, овозможувајќи ја саканата посна мешавина. Дополнителната моќност и вртежен момент се добредојдена последица.
Заден дел
Придобивки
Системот SPCCI овозможува проширување на согорувањето со компресија во многу поширок опсег на режими, според тоа, поголема ефикасност во повеќе сценарија за употреба. Во споредба со сегашниот SKYACTIV-G, марката ветува помала потрошувачка помеѓу 20 и 30% во зависност од употребата . Марката вели дека SKYACTIV-X може дури и да одговара, па дури и да ја надмине економичноста на горивото на сопствениот дизел мотор SKYACTIV-D.
Компресорот овозможува поголем досивен притисок, обезбедувајќи подобри перформанси на моторот и одзив. Поголемата ефикасност во поширокиот опсег на вртежи, исто така, ви овозможува да работите со повисоки вртежи, каде што има поголема моќност на располагање, а одговорот на моторот е супериорен.
И покрај сложеноста на операцијата, постојаната употреба на свеќата, интересно, овозможи поедноставен дизајн - не е потребна променлива дистрибуција или променлива стапка на компресија - и подобро, овој мотор работи на 95 бензин , бидејќи помалку октани е подобар за палење со компресија.
Конечно, зад воланот
Текстот е веќе многу долг, но неопходен. Важно е да се разбере зошто сите „зуи“ околу овој мотор - навистина е извонреден напредок кога станува збор за моторите со согорување. Ќе мора да почекаме до 2019 година за да ги потврдиме сите тврдења на Mazda за тоа, но со оглед на она што е ветено и покажано со SKYACTIV-G, очекувањата се големи за SKYACTIV-X да исполни се што ветува дека ќе направи.
За среќа, веќе имавме можност за ран тест. Беше предвиден динамичен контакт со прототипови опремени со SKYACTIV-X, скриени под познатата каросерија на Mazda3, иако тоа имаше мала или никаква врска со познатата Mazda3 - исто така основната архитектура под каросеријата сега е втора генерација.
SKYACTIV е исто така синоним за нови решенија за платформа/структура/тело. Оваа нова генерација ветува поголема вртежна ригидност, пониски нивоа на бучава, вибрации и суровост (NVH - бучава, вибрации и грубост), а беа развиени дури и нови седишта, кои ветуваат поприродно држење, што ќе овозможи поголемо ниво на удобност.
Возевме две верзии на прототипите - едната со мануелен менувач, а другата со автоматски менувач, и двете со шест брзини - и дури можевме да ја споредиме разликата со сегашната Mazda3 2.0 со 165 КС со мануелен менувач, за подобро да го препознаеме разлики. За среќа, тоа беше првиот автомобил што го возев, што ми овозможи да го проверам добриот мотор/кутија (рачен) сет.
Разликата помеѓу SKYACTIV-X (мотор на иднината) и SKYACTIV-G (мотор на денешницата) не може да биде појасна. Новиот мотор на Mazda е многу поенергичен без оглед на опсегот на вртежи - дополнителниот вртежен момент е прилично очигледен. Како „G“, „X“ е единица од 2,0 литри, но со посочни бројки. Mazda има за цел моќност од околу 190 КС - што се забележуваат, и добро, на патот.
Изненаден од неговата реакција, од најниските режими, но најдобриот комплимент што можете да му го дадете на моторот е тоа што и покрај тоа што е единица во развој, тој веќе убедува повеќе од многу мотори на пазарот.
Стравувањата дека, како што има палење со компресија како дизелот, тоа ќе донесе некои карактеристики на овој тип на мотор, како што се поголема инерција, краток опсег на употреба, па дури и звук, беа целосно неосновани. Ако ова е иднината на моторите со согорување, ајде!
Внатрешноста на прототипот - јасно е внатрешноста на автомобилот во развој - дојде со екран поставен над централната конзола со три нумерирани кругови. Тие изгаснаа или се вклучија, во зависност од видот на палењето или мешавината што се случи:
- 1 - палење со искра
- 2 — палење со компресија
- 3 — послаба мешавина на воздух/гориво каде што се добива максимална ефикасност
„Мали“ мотори за Португалија?
Несоодветното португалско оданочување ќе го направи овој мотор маргинален избор. Капацитетот од 2,0 литри е идеален поради неколку причини, не само затоа што е добро прифатен капацитет на повеќето светски пазари. Инженерите одговорни за SKYACTIV-X напоменаа дека се можни и други капацитети, но засега не е во плановите на марката да развива мотори со зафатнина под 2,0 литри.
Разновидноста на ситуации каде што се случи палење со компресија - речиси само префрлување на палење со искра, кога истражуваме поголеми брзини на моторот или кога го треснавме гасот - беше импресивно.
Што се однесува до режимот 3, очигледно бараше поконтролирано возење, особено со рачниот менувач, каде што се покажа тешко - или недостаток на чувствителност во десната нога - за да се појави на екранот. Автоматската категорична машина - скалирање за северноамериканскиот пазар -, иако помалку пријатна за употреба, се покажа дека е многу полесна за „осветлување“ на кругот број 3.
Потрошувачка? Ние не знаеме!
Прашав, но никој не излезе со конкретни бројки. Вградениот компјутер беше „стратешки“ покриен со леплива лента, така што засега можеме да се потпреме само на изјавите на брендот.Последна забелешка за прототиповите кои веќе беа дел од новата архитектура - поригидни и овозможувајќи поголемо ниво на дотерување на ентериерот. Важно е да не се заборави дека ова беа развојни прототипови, па затоа беше изненадувачки што тие беа попрефинети и звучно изолирани од сегашната сериска Mazda3 - следната генерација ветува…
Новата Mazda3 ќе биде првиот SKYACTIV-X
Најверојатно, Mazda3 ќе биде првиот модел што ќе го добие иновативниот SKYACTIV-X, така што дури некаде во 2019 година навистина ќе можеме да ги видиме придобивките од ефикасноста на моторот.
Што се однесува до дизајнот, Кевин Рајс, шеф на европскиот дизајнерски центар на Mazda, ни рече дека целокупниот изглед на Kai Concept е продуктивен, што значи дека не е премногу далеку од финалната верзија на идната Mazda3 - заборавете дека се мега-тркалата, мини- ретровизори или отворена оптика…
85-90% од дизајнерските решенија на Kai Concept би можеле да влезат во производство.
Стигнавте до крајот на статијата... конечно!
Ветувањето се должи, веќе рече Руи Велосо. Значи, тука е еден вид компензација. Епска камехамеха која потсетува на настаните во коморите за согорување на моторот SKYACTIV-X.