Teknologjia SPCCI. Evolucioni përfundimtar i motorit me djegie?

Anonim

Ndezja me ngjeshje me ngarkesë homogjene (HCCI) . Një akronim që është shfaqur vazhdimisht në Autopédia da Razão Automóvel gjatë muajve të fundit. Disa shembuj:

  • Mazda po punon për një motor të ri që nuk ka nevojë për kandela
  • Si do të funksionojë motori HCCI i Mazda pa priza?
  • Mazda revolucionarizon sërish. Zbuloni motorët e rinj SKYACTIV-X

Në vitin 2018 ne do të ndryshojmë akronimin HCCI në një tjetër: SPCCI. Pse? Përgjigja do të shfaqet më vonë në tekst.

Le të shqyrtojmë artikullin

Siç kemi shkruar më parë, teknologjia HCCI (ndezja me shtypje me ngarkesë homogjene) lejon një motor benzine cikle djegie pa kandela . Litania e famshme (tashmë e vjetër shekullore…): pranim, ngjeshje, shpërthim dhe shter.

Ashtu si një motor nafte, motorët me benzinë me teknologjinë HCCI presioni në përzierje është i tillë që djegia të shkaktohet pa përdorimin e kandelave.

Shumë ndërtues janë përpjekur të bëjnë të mundur motorët me benzinë me këtë teknologji, e cila kombinon më të mirën e Dizelit (çift rrotullues, reagim me shpejtësi të ulët dhe ekonomi të karburantit) me motorët më të mirë të benzinës të ciklit Otto (fuqia, efikasiteti dhe emetimet), por askush nuk e bën këtë. të arritura për shkak të problemeve të natyrshme në këtë zgjidhje – të cilat do t'i shpjegoj më vonë.

Ciklet e djegies

Askush, përveç disa zotërinjve shumë kokëfortë që punojnë atje në anën e Hiroshimës. Ata zotërinj që vazhdojnë të investojnë në motorët Wankel, refuzojnë të zvogëlojnë motorët dhe pohojnë me bindje se përpara elektrifikimit të makinës, ka ende shumë "lëng" për t'u nxjerrë nga motori i vjetër me djegie. Këta zotërinj (siç e keni marrë me mend tashmë…) janë inxhinierë të Mazda.

thuaj përshëndetje! te SPCCI (Ndezja me ngjeshje e kontrolluar me shkëndijë)

Ndërsa lajmet dalin, ne mësojmë më shumë detaje rreth kësaj teknologjie të re që do të jetë e pranishme në gjeneratën e dytë të motorëve Mazda SKYACTIV – duke filluar nga viti 2019.

Kjo gjeneratë e dytë e motorëve Mazda do të quhet SKYACTIV-X dhe premton të ofrojë më të mirën e motorëve me naftë dhe më të mirën e motorëve me benzinë në vetëm një motor:

Teknologjia SPCCI. Evolucioni përfundimtar i motorit me djegie? 2064_3

Siç ka qenë zakon vitet e fundit, inxhinierët e markës Hiroshima mbeten të bindur për opsionet e tyre. Dhe nga ky investim lindi teknologjia SPCCI (Spark Controled Compression Ignition), që në portugalisht do të thotë diçka si "sistemi i ndezjes me kompresim të kontrolluar nga shkëndija".

Por a nuk quhej HCCI?

Po, quhej HCCI, por kjo teknologji nuk i shërbeu qëllimeve të Mazda. Teknologjia HCCI ka një problem serioz: funksionon vetëm në kushte ideale përdorimi (xhiro të ulëta, temperatura të ulëta dhe presion konstant atmosferik). Përndryshe, ndodh një fenomen i njohur si "para-shpërthimi", i cili ul në mënyrë drastike efikasitetin e djegies dhe rrezikon besueshmërinë e motorit.

Kjo është arsyeja pse marka zhvilloi teknologjinë SPCCI, e cila dallon veten nga HCCI në atë që arrin të kapërcejë kufizimet e saj, kur përdorni kandela dhe sistemeve të tjera (për të cilat do të flasim më vonë...) për të kontrolluar momentin e ndezjes, edhe pse parimi i punës është i njëjtë.

Prandaj, ndryshe nga sa është raportuar gjatë muajve të fundit, nga ne, Motorët SKYACTIV-X do të kenë priza. Funksionimi i teknologjisë SPCCI është ilustruar mirë në këtë video:

Siç mund ta shihni, parimi i punës është i thjeshtë. Megjithatë, ekzekutimi është më kompleks se sa duket.

Shkurtimisht, teknologjia SPCCI funksionon si më poshtë: Një valë e parë e ajrit/benzinës shumë të dobët injektohet në pranim, në mënyrë që t'i nënshtrohet ngjeshjes më të madhe se në motorët konvencionalë pa ndezje paraprake (kur përzierja shpërthen përpara pikës ideale).

Në një moment të dytë, një valë e dytë e karburantit me një përzierje më të pasur injektohet pranë kandeles dhe ECU i jep ndezjen e kandelave. nëpërmjet parametrave të verifikuar pikërisht në atë moment (temperatura, presioni, përzierja ajër/benzinë etj.). Në këtë moment, përzierja ajër/karburant i nënshtrohet një presioni kaq të madh sa që përzierja ndizet, jo vetëm pranë kandelave, por menjëherë në të gjithë dhomën e djegies.

Këtu qëndron dallimi. Kjo seri ngjarjesh shkakton një djegie më homogjene, më të shpejtë dhe më efikase të të gjithë përzierjes. Me fjalë të tjera, arrihet një djegie shumë më e shpejtë, ku bëhet më shumë punë me më pak karburant, dhe me më pak formim të gazrave të dëmshëm të shkarkimit si NOx (oksidet e azotit).

Në një motor benzine që varet vetëm nga kandela, shpërthimi është më i ngadalshëm, ndodh vetëm afër kandelave, me flakën që përhapet nëpër dhomën e mbetur të djegies.

Duket e thjeshtë, por i gjithë ky proces rezultoi nga një studim intensiv i sjelljes së gazeve në dhomën e djegies dhe zhvillimi i elektronikës shumë të avancuar. Kontrolli i ngjarjeve gjatë djegies është aq i madh sa Mazda është në gjendje të ndryshojë raportin e kompresimit të motorit në varësi të momentit të ndezjes së kandelit. Ashtu si? Krijimi i valëve të presionit në drejtim të kundërt me pistonin përmes momentit të ndezjes së shkëndijës.

Rregulloi problemin me kontrollin e ndezjes...

… Mazda duhej të gjente një zgjidhje për të mbajtur konstante dhe të mjaftueshme përzierjen e ajrit/karburantit në motor, pavarësisht nga presioni atmosferik i jashtëm. Kjo është e vetmja mënyrë në të cilën teknologjia SPCCI, ndryshe nga ajo që ndodh me teknologjinë HCCI, mund të funksionojë në të gjitha regjimet rrotulluese dhe në një mori mjedisesh të ndryshme.

Për të zgjidhur këtë problem, Mazda do t'i pajisë motorët SKYACTIV-X me një kompresor vëllimor "të ligët" (të tipit Roots) që do të mbajë presionin e hyrjes konstante. Nga ana tjetër, kontrolli i temperaturës në dhomën e djegies do të kryhet nga një valvul EGR i kontrolluar elektronikisht. Në këtë mënyrë, Mazda është në gjendje të kontrollojë të gjithë parametrat që ndërhyjnë në kohën e ndezjes së motorit përmes një njësie kontrolli që kontrollon këto dhe pajisje të tjera periferike të motorit (sensorë, injektorë, etj.).

skyactiv-x
Motori SKYACTIV-X i Mazda. Kompresori volumetrik është qartë i dukshëm.

Kontrolli i fundit i zjarrit?

Me këtë burim teknologjik, Mazda është në gjendje të kontrollojë si, kur dhe në çfarë kushtesh është se djegia (energjia termike) shndërrohet në lëvizje (energji kinetike). Është pa dyshim një arritje e jashtëzakonshme teknologjike, me mbi 6000 rrotullime në minutë! Dhe këtu, ndihem sikur jam në vitin 3000 para Krishtit, ende kam probleme me ndezjen e një oxhaku...

Mezi presim të provojmë modelet e para me motorë SKYACTIV-X. Kandidati për debutimin e këtij motori me teknologjinë SPCCI është ai gjenerata e ardhshme Mazda3 , e cila do të dalë në treg në vitin 2019.

Mazda SKYACTIV-X
Rezultatet praktike në grafik.

Lexo më shumë