स्कायॅक्टिव्ह-एक्स. आम्ही आधीच भविष्यातील ज्वलन इंजिनची चाचणी केली आहे

अशा वेळी जेव्हा अक्षरशः संपूर्ण उद्योग अंतर्गत ज्वलन इंजिनला इतिहासाच्या पुस्तकांपुरते मर्यादित ठेवण्याचा दृढनिश्चय करतो, तेव्हा मजदा धान्याच्या विरोधात जाते! आनंदाने.

माझदाने हे पहिल्यांदाच केले नाही आणि शेवटच्या वेळी ते योग्य होते. पुन्हा तेच होईल का? जपानी लोकांचा असा विश्वास आहे.

SKYACTIV-X इंजिनांच्या नवीन पिढीद्वारे, ज्वलन इंजिनांवर सट्टेबाजी सुरू ठेवण्याचा निर्णय गेल्या वर्षी जाहीर करण्यात आला. आणि आम्हाला हे नवीन SKYACTIV-X इंजिन 2019 मध्ये अधिकृतपणे बाजारात येण्यापूर्वी, थेट आणि रंगात अनुभवण्याची संधी मिळाली.

म्हणूनच तुम्ही रोज रिझन ऑटोमोटिव्हला भेट देता, नाही का?

तयार करा! लेख लांबलचक आणि तांत्रिक असेल. जर तुम्ही शेवटपर्यंत पोहोचलात तर तुम्हाला नुकसान भरपाई मिळेल...

ज्वलनाने चालणारे यंत्र? आणि इलेक्ट्रिक?

भविष्य इलेक्ट्रिक आहे आणि माझदा अधिकारी देखील त्या विधानाशी सहमत आहेत. पण ज्वलन इंजिनला “मृत” म्हणून देणाऱ्या भाकितांवर ते असहमत आहेत… काल!

येथे मुख्य शब्द "भविष्य" आहे. 100% इलेक्ट्रिक कार नवीन "सामान्य" होईपर्यंत, जगभरातील इलेक्ट्रिक मोबिलिटीमध्ये संक्रमण होण्यास अनेक दशके लागतील. शिवाय, नूतनीकरणीय स्त्रोतांमधून विजेचे उत्पादन देखील वाढवावे लागेल, जेणेकरून इलेक्ट्रिक कारमधून शून्य उत्सर्जनाचे आश्वासन लबाडी नाही.

दरम्यान, "जुने" अंतर्गत ज्वलन इंजिन हे लहान आणि मध्यम कालावधीत CO2 उत्सर्जन कमी करणार्‍या मुख्य चालकांपैकी एक असेल - ते पुढील दशकांपर्यंत सर्वात सामान्य प्रकारचे इंजिन असेल. आणि म्हणूनच आपण त्यात सुधारणा करत राहिले पाहिजे. कमी उत्सर्जनाचा पाठपुरावा करून ज्वलन इंजिनमधून शक्य तितकी कार्यक्षमता मिळविण्याचे ध्येय माझदाने हाती घेतले आहे.

“योग्य वेळी योग्य समाधानाच्या तत्त्वाशी वचनबद्ध”, माझदाने सांगितल्याप्रमाणे, सर्वोत्तम उपाय शोधण्यासाठी ब्रँडला सतत शोधत ठेवते — कागदावर सर्वोत्तम दिसणारे नाही, तर वास्तविक जगात कार्य करणारे एक . या संदर्भात SKYACTIV-X उदयास आले, त्याचे नाविन्यपूर्ण आणि अगदी क्रांतिकारी अंतर्गत ज्वलन इंजिन.

क्रांतिकारक का?

फक्त कारण SKYACTIV-X हे कॉम्प्रेशन इग्निशन करण्यास सक्षम असलेले पहिले पेट्रोल इंजिन आहे — अगदी डिझेल इंजिनांप्रमाणेच… तसेच, जवळजवळ डिझेल इंजिनांप्रमाणे, पण आम्ही बंद आहोत.

कॉम्प्रेशन इग्निशन — म्हणजे, हवा/इंधन मिश्रणाचा अर्थ झटपट, स्पार्क प्लगशिवाय, पिस्टनद्वारे संकुचित केल्यावर — गॅसोलीन इंजिनमध्ये अभियंत्यांनी पाठपुरावा केलेल्या “होली ग्रेल”पैकी एक आहे. हे असे आहे कारण कॉम्प्रेशन इग्निशन अधिक वांछनीय आहे: हे खूप जलद आहे, ज्वलन कक्षातील सर्व इंधन त्वरित बर्न करते, तुम्हाला समान उर्जेसह अधिक कार्य करण्यास अनुमती देते, परिणामी अधिक कार्यक्षमता मिळते.

जलद ज्वलनामुळे ज्वलन कक्षातील हवा/इंधन मिश्रण कमी होऊ शकते, म्हणजेच इंधनापेक्षा हवेचे प्रमाण खूप जास्त आहे. फायदे समजून घेणे सोपे आहे: ज्वलन कमी तापमानात होते, परिणामी कमी NOx (नायट्रोजन ऑक्साईड) होते आणि इंजिन वॉर्म-अप दरम्यान कमी ऊर्जा वाया जाते.

समस्या

परंतु गॅसोलीनमध्ये कॉम्प्रेशन इग्निशन सोपे नाही - असे नाही की अलीकडच्या दशकात इतर बिल्डर्सने याचा प्रयत्न केला नाही, परंतु कोणीही व्यवहार्य उपाय शोधला नाही ज्याचे व्यावसायिकीकरण केले जाऊ शकते.

होमोजिनियस कॉम्प्रेशन इग्निशन चार्जिंग (HCCI), कॉम्प्रेशन इग्निशनची मूलभूत संकल्पना, आतापर्यंत फक्त कमी इंजिनच्या वेगात आणि कमी लोडवर साध्य केली गेली आहे, त्यामुळे व्यावहारिक कारणांसाठी, स्पार्क इग्निशन (स्पार्क प्लग) अजूनही आवश्यक आहे. उच्च व्यवस्था आणि भारांसाठी . दुसरी मोठी समस्या आहे जेव्हा कॉम्प्रेशन इग्निशन होते तेव्हा नियंत्रित करा.

त्यामुळे, दोन प्रकारच्या इग्निशनमध्ये सामंजस्यपूर्ण मार्गाने संक्रमण करण्यात सक्षम होण्याचे आव्हान आहे, ज्यामुळे माझदाला गॅसोलीन आणि लीन मिश्रण कॉम्प्रेशन इग्निशनला अनुमती देणारे विविध घटक सुधारण्यास आणि नियंत्रित करण्यास भाग पाडले.

उपाय

“युरेका” क्षण—की तो क्षण आहे जेव्हा एखादी ठिणगी पडली होती? ba dum tss… — ज्याने या समस्यांचे निराकरण करणे शक्य केले, जेव्हा मजदा अभियंत्यांनी कंप्रेशनद्वारे दहन करण्यासाठी स्पार्क प्लगची आवश्यकता नसते या पारंपारिक कल्पनेला आव्हान दिले तेव्हा असे घडले: “जर वेगवेगळ्या दहन पद्धतींमधील संक्रमण कठीण असेल तर, सर्वप्रथम, आम्हाला खरोखर ते संक्रमण करण्याची गरज आहे का?" येथे SPCCI प्रणालीचा पाया आहे - स्पार्क-नियंत्रित कॉम्प्रेशन इग्निशन.

दुस-या शब्दात सांगायचे तर, कॉम्प्रेशनद्वारे ज्वलनासाठी देखील, माझदा स्पार्क प्लग वापरते, ज्यामुळे कम्प्रेशन आणि स्पार्क ज्वलन दरम्यान एक गुळगुळीत संक्रमण होते. पण जर तुम्ही स्पार्क प्लग वापरलात तर त्याला कॉम्प्रेशन कंबशन म्हणता येईल का?

अर्थातच! याचे कारण असे की, स्पार्क प्लग, सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, जेव्हा कॉम्प्रेशनद्वारे ज्वलन होते तेव्हा नियंत्रण यंत्रणा म्हणून काम करते. दुसऱ्या शब्दांत, SPCCI चे सौंदर्य हे आहे की ते स्पार्क प्लगसह गॅसोलीन इंजिनच्या वेळेनुसार डिझेल इंजिनच्या ज्वलन पद्धतीचा वापर करते. आपण टाळ्या वाजवू शकतो का? आम्ही करू शकतो!

ध्येय

इंजिनची रचना ज्वलन कक्षामध्ये तापमान आणि दाबाची आवश्यक परिस्थिती निर्माण करण्यासाठी, हवा/इंधनाचे मिश्रण असलेल्या बिंदूपर्यंत - अतिशय दुबळे, 37:1, इंजिनच्या पारंपारिक गॅसोलीनपेक्षा सुमारे 2.5 पट अधिक अशा प्रकारे केले गेले. - वरच्या डेड सेंटरमध्ये प्रज्वलित होण्याच्या मार्गावर रहा. परंतु स्पार्क प्लगमधील स्पार्क ही प्रक्रिया सुरू करते.

याचा अर्थ एक लहान, समृद्ध हवा/इंधन मिश्रण (29:1), नंतरच्या टप्प्यावर इंजेक्शन दिले जाते, ज्यामुळे आगीचा गोला होतो. यामुळे ज्वलन कक्षातील दाब आणि तापमान आणखी वाढते, जेणेकरून दुबळे मिश्रण, ज्या बिंदूपासून ते विस्फोट करण्यास तयार आहे, त्याच्या अगदी जवळ आहे, प्रतिकार करत नाही आणि जवळजवळ त्वरित प्रज्वलित होते.

हे प्रज्वलन नियंत्रण मला लाजवेल. Mazda 5000 rpm वर हे करण्यास सक्षम आहे आणि मी सुरुवातीला बार्बेक्यू पेटवू शकत नाही...

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

एक उपाय जो आता स्पष्ट दिसत आहे, परंतु त्यासाठी नवीन "युक्त्या" आवश्यक आहेत:

• इंधन दोन वेगवेगळ्या वेळी इंजेक्ट करावे लागते, एक पातळ मिश्रणासाठी जे संकुचित केले जाईल आणि दुसरे थोडे अधिक समृद्ध मिश्रणासाठी जे स्पार्क प्लगने प्रज्वलित केले जाईल.
• इंधनाचे जलद बाष्पीभवन आणि अणूकरण होण्यासाठी, संपूर्ण सिलिंडरमध्ये ताबडतोब पसरवून, कॉम्प्रेशन वेळ कमी करण्यासाठी इंधन इंजेक्शन सिस्टममध्ये उच्च दाब असणे आवश्यक आहे.
• सर्व सिलिंडरमध्ये प्रेशर सेन्सर असतो, जो वरील नमूद केलेल्या नियंत्रणांवर सतत लक्ष ठेवतो, अपेक्षित प्रभावापासून कोणत्याही विचलनासाठी रिअल टाइममध्ये नुकसान भरपाई देतो.
• कंप्रेसरचा वापर — कॉम्प्रेशन उच्च ठेवण्यासाठी आवश्यक घटक आहे, कारण SKYACTIV-X मिलर सायकल वापरते, जे कम्प्रेशन कमी करते, इच्छित लीन मिश्रणास अनुमती देते. अतिरिक्त शक्ती आणि टॉर्क हे स्वागतार्ह परिणाम आहेत.

मागचा भाग

फायदे

एसपीसीसीआय सिस्टीम दहन विस्तारास परवानगी देते संकुचिततेच्या विस्तृत श्रेणीवर, म्हणून, अधिक वापराच्या परिस्थितींमध्ये अधिक कार्यक्षमता. सध्याच्या SKYACTIV-G च्या तुलनेत, ब्रँड वापरावर अवलंबून 20 ते 30% कमी वापराचे आश्वासन देते . ब्रँडचे म्हणणे आहे की SKYACTIV-X त्याच्या स्वत:च्या SKYACTIV-D डिझेल इंजिनच्या इंधनाच्या अर्थव्यवस्थेशी बरोबरी साधू शकते आणि ओलांडू शकते.

कॉम्प्रेसर उच्च दाबाने वापरण्यास परवानगी देतो, इंजिनची चांगली कार्यक्षमता आणि प्रतिसाद सुनिश्चित करतो. revs च्या विस्तृत श्रेणीतील अधिक कार्यक्षमता तुम्हाला उच्च revs वर चालवण्यास देखील अनुमती देते, जेथे अधिक उर्जा उपलब्ध असते आणि इंजिनचा प्रतिसाद उत्कृष्ट असतो.

ऑपरेशनची जटिलता असूनही, मेणबत्तीचा सतत वापर, मनोरंजकपणे, सोप्या डिझाइनसाठी परवानगी आहे — कोणतेही परिवर्तनीय वितरण किंवा व्हेरिएबल कॉम्प्रेशन रेट आवश्यक नाही — आणि चांगले, हे इंजिन 95 गॅसोलीनवर चालते , कॉम्प्रेशन इग्निशनसाठी कमी ऑक्टेन चांगले आहे.

शेवटी, चाक मागे

मजकूर आधीच खूप लांब आहे, परंतु तो आवश्यक आहे. या इंजिनच्या आजूबाजूला सर्व “बझ” का आहे हे समजून घेणे महत्त्वाचे आहे — दहन इंजिनच्या बाबतीत ही खरोखर एक उल्लेखनीय प्रगती आहे. Mazda च्या सर्व दाव्यांची पडताळणी करण्यासाठी आम्हाला 2019 पर्यंत वाट पहावी लागेल, परंतु SKYACTIV-G सोबत जे वचन दिले आहे आणि दाखवून दिले आहे ते लक्षात घेता, SKYACTIV-X ने वचन दिलेले सर्व काही पूर्ण करण्यासाठी अपेक्षा जास्त आहेत.

सुदैवाने, आम्हाला आधीच चाचणीची संधी मिळाली होती. SKYACTIV-X-सुसज्ज प्रोटोटाइपशी डायनॅमिक संपर्क, परिचित Mazda3 बॉडीवर्क अंतर्गत लपविला गेला होता, जरी त्याचा परिचित Mazda3 शी फारसा किंवा काहीही संबंध नसला तरी - बॉडीवर्क अंतर्गत बेस आर्किटेक्चर आता दुसऱ्या पिढीचे आहे.

SKYACTIV हे नवीन प्लॅटफॉर्म/स्ट्रक्चर/बॉडी सोल्यूशन्सचे समानार्थी देखील आहे. ही नवीन पिढी अधिक टॉर्शनल कडकपणा, आवाजाची खालची पातळी, कंपन आणि कर्कश (NVH - आवाज, कंपन आणि कर्कश) आणि अगदी नवीन आसन विकसित करण्यात आली आहे, जे अधिक नैसर्गिक स्थितीचे आश्वासन देते, ज्यामुळे आरामाची अधिक पातळी मिळेल.

आम्ही प्रोटोटाइपच्या दोन आवृत्त्या काढल्या — एक मॅन्युअल गिअरबॉक्ससह आणि दुसरी ऑटोमॅटिक गिअरबॉक्ससह, दोन्ही सहा स्पीडसह — आणि आम्ही अगदी चांगल्या प्रकारे ओळखण्यासाठी, मॅन्युअल गिअरबॉक्ससह सध्याच्या 165hp Mazda3 2.0 च्या फरकाची तुलना करू शकलो. फरक सुदैवाने मी चालवलेली ती पहिली कार होती, ज्यामुळे मला चांगले इंजिन/बॉक्स (मॅन्युअल) सेट तपासता आला.

SKYACTIV-X (भविष्यातील इंजिन) आणि SKYACTIV-G (आजचे इंजिन) मधील फरक स्पष्ट होऊ शकला नाही. रेव्ह रेंजची पर्वा न करता Mazda चे नवीन इंजिन अधिक ऊर्जावान आहे — उपलब्ध अतिरिक्त टॉर्क अगदी स्पष्ट आहे. “G” प्रमाणे, “X” हे 2.0 लिटरचे एकक आहे, परंतु त्याहून अधिक रसदार संख्या आहेत. सुमारे 190 एचपी क्षमतेचे माझदाचे लक्ष्य आहे — जे लक्षात येण्याजोगे आहेत, आणि तसेच, रस्त्यावर.

हे त्याच्या प्रतिसादामुळे आश्चर्यचकित झाले आहे, सर्वात कमी नियमांमधून, परंतु आपण इंजिनला दिलेली सर्वोत्तम प्रशंसा ही आहे की विकासात एक युनिट असूनही, ते आधीच बाजारपेठेतील अनेक इंजिनांपेक्षा अधिक खात्री पटवून देते.

डिझेलसारखे कॉम्प्रेशन इग्निशन असल्यामुळे, या प्रकारच्या इंजिनची काही वैशिष्ट्ये, जसे की जास्त जडत्व, वापराची कमी श्रेणी किंवा अगदी आवाज, ही भीती पूर्णपणे निराधार होती. जर हे दहन इंजिनांचे भविष्य असेल, तर चला!

प्रोटोटाइपचा आतील भाग — स्पष्टपणे विकसित कारचा आतील भाग — मध्यवर्ती कन्सोलच्या वर तीन क्रमांकित वर्तुळे असलेल्या स्क्रीनसह आला. इग्निशन किंवा मिश्रणाच्या प्रकारावर अवलंबून हे बंद किंवा चालू झाले:

• 1 - स्पार्क इग्निशन
• 2 - कॉम्प्रेशन इग्निशन
• ३ — दुबळे हवा/इंधन मिश्रण जेथे जास्तीत जास्त कार्यक्षमता मिळते

पोर्तुगालसाठी "लहान" इंजिन?

बेरंट पोर्तुगीज कर आकारणी या इंजिनला किरकोळ निवड करेल. 2.0 लीटर क्षमता अनेक कारणांसाठी आदर्श आहे, कमीत कमी नाही कारण ती बहुतेक जागतिक बाजारपेठेत चांगली स्वीकारलेली क्षमता आहे. SKYACTIV-X साठी जबाबदार अभियंत्यांनी नमूद केले की इतर क्षमता शक्य आहेत, परंतु सध्या 2.0 लिटरपेक्षा कमी क्षमतेचे इंजिन विकसित करणे ब्रँडच्या योजनेत नाही.

कॉम्प्रेशन-इग्निशन उद्भवलेल्या विविध परिस्थिती — अगदी फक्त स्पार्क इग्निशनवर स्विच करणे, जास्त इंजिनचा वेग एक्सप्लोर करताना किंवा जेव्हा आम्ही थ्रोटल डाउन केले तेव्हा — प्रभावी होते.

मोड 3 साठी, स्क्रीनवर दिसण्यासाठी, विशेषत: मॅन्युअल गिअरबॉक्ससह, अधिक नियंत्रित ड्रायव्हिंग आवश्यक आहे, जिथे ते कठीण आहे — किंवा उजव्या पायात संवेदनशीलतेचा अभाव — हे सिद्ध होते. ऑटोमॅटिक टेलर मशीन — नॉर्थ अमेरिकन मार्केटसाठी स्केलिंग — जरी वापरण्यास कमी आनंददायी असले तरी, वर्तुळ क्रमांक 3 ला “प्रकाश” करणे खूप सोपे आहे.

उपभोग? आम्हाला माहित नाही!

मी विचारले, परंतु कोणीही ठोस आकडा घेऊन आला नाही. ऑन-बोर्ड संगणक “रणनीतिकदृष्ट्या” चिकट टेपने झाकलेला होता, म्हणून आत्ता आम्ही फक्त ब्रँडच्या विधानांवर अवलंबून राहू शकतो.

आधीपासून नवीन आर्किटेक्चरचा भाग असलेल्या प्रोटोटाइपसाठी अंतिम टीप — अधिक कठोर आणि आतील शुद्धीकरणाच्या मोठ्या स्तरांना अनुमती देते. हे विकासाचे प्रोटोटाइप होते हे विसरणे महत्त्वाचे नाही, त्यामुळे हे आश्चर्यकारक होते की हे सध्याच्या उत्पादन Mazda3 पेक्षा अधिक शुद्ध आणि ध्वनीरोधक होते — पुढील पिढीचे आश्वासन…

New Mazda3 ही पहिली SKYACTIV-X असेल

बहुधा, Mazda3 हे नाविन्यपूर्ण SKYACTIV-X प्राप्त करणारे पहिले मॉडेल असेल, त्यामुळे 2019 मध्ये कधीतरी आम्ही इंजिनच्या कार्यक्षमतेतील वाढ पाहण्यास सक्षम होऊ शकू असे नाही.

डिझाइनबद्दल, माझदाच्या युरोपियन डिझाइन सेंटरचे प्रमुख केविन राईस यांनी आम्हाला सांगितले की काई संकल्पनेचा एकंदर देखावा उत्पादनक्षम आहे, याचा अर्थ भविष्यातील Mazda3 च्या अंतिम आवृत्तीपासून ते फार दूर नाही — विसरा ते मेगा-व्हील्स, मिनी- मागील दृश्य मिरर किंवा उघड प्रकाशिकी…

काई संकल्पनेतील 85-90% डिझाइन सोल्यूशन्स उत्पादनात जाऊ शकतात.

तुम्ही लेखाच्या शेवटी पोहोचलात…शेवटी!

वचन देय आहे, रुई वेलोसो आधीच म्हणाले. त्यामुळे येथे एक प्रकारची भरपाई आहे. SKYACTIV-X इंजिनच्या दहन कक्षांमधील घटनांची आठवण करून देणारा एक महाकाव्य काममेहा.