Në një kohë kur praktikisht e gjithë industria duket e vendosur për të kufizuar motorin me djegie të brendshme në librat e historisë, Mazda shkon… kundër kokrrës! Me kënaqësi.
Nuk është hera e parë që Mazda e bën këtë, dhe hera e fundit që ishte e drejtë. A do të ndodhë sërish e njëjta gjë? Kështu besojnë japonezët.
Vendimi për të vazhduar bastet për motorët me djegie u njoftua vitin e kaluar, përmes gjeneratës së re të motorëve SKYACTIV-X. Dhe ne patëm mundësinë të përjetonim këtë motor të ri SKYACTIV-X, live dhe me ngjyra, përpara mbërritjes së tij zyrtare në treg në vitin 2019.
Kjo është arsyeja pse ju vizitoni Reason Automotive çdo ditë, apo jo?
Behu gati! Artikulli do të jetë i gjatë dhe teknik. Nëse arrini në fund do të keni një kompensim…
Motori me djegie? Po ato elektrike?
E ardhmja është elektrike, dhe zyrtarët e Mazda gjithashtu pajtohen me këtë deklaratë. Por ata nuk pajtohen me parashikimet që e japin motorin me djegie si “të vdekur”… dje!
Fjala kyçe këtu është "e ardhmja". Derisa makina 100% elektrike të jetë "normale" e re, kalimi në lëvizjen elektrike mbarëbotërore do të marrë dekada. Për më tepër, prodhimi i energjisë elektrike nga burimet e rinovueshme do të duhet gjithashtu të rritet, në mënyrë që premtimi i emetimeve zero nga makinat elektrike të mos jetë një mashtrim.
Ndërkohë, do t'i mbetet motorit "të vjetër" me djegie të brendshme që të jetë një nga shtytësit kryesorë të reduktimit të emetimeve të CO2 në terma afatshkurtër dhe afatmesëm - ai do të vazhdojë të jetë lloji më i zakonshëm i motorit për dekadat në vijim. Dhe kjo është arsyeja pse ne duhet të vazhdojmë ta përmirësojmë atë. Mazda ka marrë si mision të saj të nxjerrë sa më shumë efikasitet të jetë e mundur nga motori me djegie në kërkim të emetimeve më të ulëta.
“Të përkushtuar ndaj parimit të zgjidhjes së duhur në kohën e duhur”, siç shprehet Mazda, e shtyn markën në një kërkim të vazhdueshëm për zgjidhjen më të mirë – jo atë që duket më mirë në letër, por atë që funksionon në botën reale. . Është në këtë kontekst që lind SKYACTIV-X, motori i tij inovativ dhe madje revolucionar me djegie të brendshme.
Pse revolucionare?
Thjesht sepse SKYACTIV-X është motori i parë me benzinë i aftë për ndezje me ngjeshje — ashtu si motorët me naftë… mirë, pothuajse si motorët me naftë, por ne jemi jashtë.
Ndezja me kompresim - domethënë, përzierja e ajrit/karburantit do të thotë menjëherë, pa prizë, kur ngjeshet nga pistoni - në motorët me benzinë ka qenë një nga "gralët e shenjtë" të ndjekur nga inxhinierët. Kjo për shkak se ndezja me kompresim është më e dëshirueshme: është shumë më i shpejtë, duke djegur menjëherë të gjithë karburantin në dhomën e djegies, duke ju lejuar të bëni më shumë punë me të njëjtën sasi energjie, duke rezultuar në më shumë efikasitet.
Djegia më e shpejtë lejon gjithashtu një përzierje më të dobët të ajrit/karburantit në dhomën e djegies, domethënë një sasi ajri shumë më e madhe se ajo e karburantit. Përparësitë janë të lehta për t'u kuptuar: djegia ndodh në temperatura më të ulëta, duke rezultuar në më pak NOx (okside të azotit) dhe ka më pak energji të humbur gjatë ngrohjes së motorit.
Problemet
Por ndezja me kompresim në benzinë nuk është e lehtë – jo se nuk është provuar nga ndërtues të tjerë në dekadat e fundit, por asnjëri nuk ka dalë me një zgjidhje të zbatueshme që mund të komercializohet.Ngarkimi homogjen me ndezje me kompresim (HCCI), koncepti themelor i ndezjes me kompresim, deri më tani është arritur vetëm në shpejtësi të ulëta të motorit dhe me ngarkesë të ulët, kështu që, për arsye praktike, ndezja e shkëndijave (kandele) është ende e nevojshme. për regjime dhe ngarkesa të larta . Problemi tjetër i madh është kontrolloni kur ndodh ndezja me kompresim.
Prandaj, sfida është të jesh në gjendje të kalosh midis dy llojeve të ndezjes në një mënyrë harmonike, gjë që e detyroi Mazda-n të përmirësojë dhe të kontrollojë faktorët e ndryshëm që lejojnë ndezjen me kompresim të benzinës dhe përzierjes së dobët.
Zgjidhja
Momenti "eureka" - apo është momenti kur pati një shkëndijë? ba dum tss… — e cila bëri të mundur zgjidhjen e këtyre problemeve, ndodhi kur inxhinierët e Mazda sfiduan idenë konvencionale se djegia me ngjeshje nuk kërkon kandela: “nëse kalimi midis mënyrave të ndryshme të djegies është i vështirë, a është, para së gjithash, a duhet vërtet ta bëjmë atë tranzicion?” Këtu qëndron themeli i sistemit SPCCI - Ndezja me ngjeshje e kontrolluar nga SPark.
Me fjalë të tjera, edhe për djegie me ngjeshje, Mazda përdor kandelat, duke lejuar një tranzicion të qetë midis djegies me ngjeshje dhe djegies së shkëndijës. Por nëse përdorni një kandele, a mund të quhet akoma djegie me ngjeshje?
Sigurisht! Kjo sepse kandela shërben, mbi të gjitha, si një mekanizëm kontrolli kur bëhet djegia me ngjeshje. Me fjalë të tjera, bukuria e SPCCI është se përdor metodologjinë e djegies së një motori me naftë me metodologjinë e kohës së një motori benzine me një kandele. A mund të duartrokasim? Ne mundemi!
Qellimi
Motori është projektuar në atë mënyrë që të krijojë kushtet e nevojshme të temperaturës dhe presionit në dhomën e djegies, deri në pikën ku përzierja e ajrit/karburantit — shumë e dobët, 37:1, rreth 2.5 herë më shumë se në një motor me benzinë konvencionale — qëndroni në prag të ndezjes në pikën e sipërme të vdekur. Por është shkëndija nga kandela ajo që fillon procesin.
Kjo do të thotë një përzierje e vogël, më e pasur e ajrit/karburantit (29:1), e injektuar në një fazë të mëvonshme, e cila krijon një top zjarri. Kjo rrit më tej presionin dhe temperaturën në dhomën e djegies, në mënyrë që përzierja e dobët, tashmë afër pikës ku është gati të shpërthejë, të mos rezistojë dhe të ndizet pothuajse menjëherë.
Ky kontroll i ndezjes më vë në siklet. Mazda është në gjendje ta bëjë këtë me mbi 5000 rpm dhe unë nuk mund ta ndez as skarë në fillim…
Një zgjidhje që tani duket kaq e qartë, por që kërkonte “mashtrime” të reja:
- karburanti duhet të injektohet në dy kohë të ndryshme, njëra për përzierjen e dobët që do të kompresohet dhe tjetra për përzierjen pak më të pasur që do të ndizet nga kandela.
- sistemi i injektimit të karburantit duhet të ketë një presion super të lartë, për të lejuar një avullim dhe atomizim të shpejtë të karburantit, duke e shpërndarë atë menjëherë në të gjithë cilindrin, duke minimizuar kohën e ngjeshjes.
- të gjithë cilindrat kanë një sensor presioni, i cili monitoron vazhdimisht kontrollet e lartpërmendura, duke kompensuar, në kohë reale, çdo devijim nga efektet e synuara.
- përdorimi i një kompresori - është përbërësi thelbësor për të mbajtur ngjeshjen e lartë, pasi SKYACTIV-X përdor ciklin Miller, i cili ul kompresimin, duke lejuar përzierjen e dëshiruar të ligët. Fuqia dhe çift rrotullimi shtesë janë një pasojë e mirëpritur.
Pjesa e pasme
Përfitimet
Sistemi SPCCI lejon zgjerimin e djegies me anë të kompresimit në një gamë shumë më të gjerë regjimesh, pra më shumë efikasitet në më shumë skenarë përdorimi. Krahasuar me SKYACTIV-G aktual, marka premton konsum më të ulët nga 20 deri në 30% në varësi të përdorimit . Marka thotë se SKYACTIV-X madje mund të përputhet dhe madje të tejkalojë ekonominë e karburantit të motorit të tij me naftë SKYACTIV-D.
Kompresori lejon presion më të lartë të marrjes, duke siguruar performancë dhe reagim më të mirë të motorit. Efikasiteti më i madh në një gamë më të gjerë rrotullimesh ju lejon gjithashtu të punoni me rrotullime më të larta, ku ka më shumë fuqi në dispozicion dhe reagimi i motorit është superior.
Pavarësisht kompleksitetit të funksionimit, përdorimi i vazhdueshëm i qiririt ka lejuar, në mënyrë interesante, një dizajn më të thjeshtë - nuk është e nevojshme shpërndarje e ndryshueshme ose shkallë e ndryshueshme e kompresimit - dhe më mirë, ky motor punon me benzine 95 , pasi më pak oktan është më i mirë për ndezjen me kompresim.
Më në fund, pas timonit
Teksti është tashmë shumë i gjatë, por është i nevojshëm. Është e rëndësishme të kuptojmë se përse gjithë "zhurmë" rreth këtij motori - është me të vërtetë një përparim i jashtëzakonshëm kur bëhet fjalë për motorët me djegie. Ne do të duhet të presim deri në vitin 2019 për të verifikuar të gjitha pretendimet e Mazda në lidhje me të, por duke marrë parasysh atë që është premtuar dhe demonstruar me SKYACTIV-G, pritshmëritë janë të larta që SKYACTIV-X të përmbushë gjithçka që premton të bëjë.
Për fat të mirë, ne tashmë kishim mundësinë për një test të hershëm. U parashikua kontakt dinamik me prototipet e pajisura me SKYACTIV-X, të fshehura nën karrocën e njohur të Mazda3, megjithëse kishte pak ose aspak të bënte me Mazda3-in e njohur - gjithashtu arkitektura bazë nën karrocën tani është e gjeneratës së dytë.
SKYACTIV është gjithashtu sinonim i zgjidhjeve të reja të platformës/strukturës/trupit. Ky brez i ri premton ngurtësi më të madhe përdredhëse, nivele më të ulëta zhurme, dridhje dhe ashpërsi (NVH - zhurma, dridhje dhe ashpërsi) dhe madje u zhvilluan sedilje të reja, duke premtuar një qëndrim më natyral, i cili do të lejojë nivele më të larta rehati.
Ne vozitëm dy versione të prototipave - një me një kuti ingranazhi manual dhe tjetri me një kuti ingranazhi automatik, të dyja me gjashtë shpejtësi - dhe madje ishim në gjendje të krahasonim ndryshimin me Mazda3 2.0 aktual 165 kf me një kuti ingranazhi manual, për të dalluar më mirë dallimet. Fatmirësisht ishte makina e parë që vozita, duke më lejuar të kontrolloja grupin e mirë të motorit/kutisë (manual).
Dallimi midis SKYACTIV-X (motori i së ardhmes) dhe SKYACTIV-G (motori i sotëm) nuk mund të ishte më i qartë. Motori i ri i Mazda-s është shumë më energjik pavarësisht nga diapazoni i rrotullimeve - çift rrotullimi shtesë i disponueshëm është mjaft i dukshëm. Ashtu si "G", "X" është një njësi 2.0 litra, por me numra më të lëngshëm. Mazda synon një fuqi prej rreth 190 kf - që janë të dukshme, dhe mirë, në rrugë.
Është befasuar nga reagimi i tij, nga regjimet më të ulëta, por komplimenti më i mirë që mund t'i bëni motorit, është se pavarësisht se është një njësi në zhvillim, ai tashmë bind më shumë se shumë motorë në treg.
Frika se, duke qenë se ka ndezje me kompresim si diesel, do të sillte disa nga karakteristikat e këtij lloji motori, si inercia më e madhe, diapazoni i shkurtër i përdorimit apo edhe zëri, ishin krejtësisht të pabaza. Nëse kjo është e ardhmja e motorëve me djegie, hajde!
Pjesa e brendshme e prototipit - qartësisht pjesa e brendshme e një makine në zhvillim - erdhi me një ekran të pozicionuar mbi tastierën qendrore me tre rrathë të numëruar. Këto u fikën ose u ndezën, në varësi të llojit të ndezjes ose përzierjes që ndodhi:
- 1 - ndezja e shkëndijës
- 2 - ndezja me ngjeshje
- 3 — Përzierje më e dobët e ajrit/karburantit ku arrihet efikasiteti maksimal
Motorë “të vegjël” për Portugalinë?
Taksimi i gabuar portugez do ta bëjë këtë motor një zgjedhje margjinale. Kapaciteti 2.0 litra është ideal për disa arsye, jo vetëm sepse është një kapacitet i mirëpranuar në shumicën e tregjeve botërore. Inxhinierët përgjegjës për SKYACTIV-X përmendën se kapacitete të tjera janë të mundshme, por tani për tani nuk është në planet e markës për të zhvilluar motorë me një kapacitet nën 2.0 litra.
Shumëllojshmëria e situatave ku ndodhi ndezja me ngjeshje - pothuajse vetëm kalimi në ndezjen me shkëndijë, kur eksploronim shpejtësi më të larta të motorit ose kur përplasnim mbytjen - ishte mbresëlënëse.
Sa i përket modalitetit 3, kërkonte qartë një ngarje më të kontrolluar, veçanërisht me kutinë e shpejtësisë manuale, ku ishte e vështirë - ose mungesa e ndjeshmërisë në këmbën e djathtë - që ajo të shfaqej në ekran. Makina automatike e tregtimit - e shkallëzuar për tregun e Amerikës së Veriut -, megjithëse më pak e këndshme për t'u përdorur, doli të ishte shumë më e lehtë për të "ndizur" rrethin numër 3.
Konsumi? Ne nuk e dimë!
Unë pyeta, por askush nuk doli me numra konkretë. Kompjuteri në bord ishte "strategjikisht" i mbuluar me shirit ngjitës, kështu që tani për tani mund të mbështetemi vetëm në deklaratat e markës.Një shënim përfundimtar për prototipet që tashmë ishin pjesë e arkitekturës së re - më të ngurtë dhe duke lejuar nivele më të larta të përsosjes së brendshme. Është e rëndësishme të mos harrojmë se këto ishin prototipe zhvillimi, kështu që ishte befasuese që këto ishin më të rafinuara dhe më të izoluara nga zëri se prodhimi aktual Mazda3 – gjenerata e ardhshme premton…
Mazda3 i ri do të jetë SKYACTIV-X i parë
Me shumë mundësi, Mazda3 do të jetë modeli i parë që do të marrë SKYACTIV-X inovativ, kështu që deri diku në vitin 2019 ne do të jemi vërtet në gjendje të shohim përfitimet e efikasitetit të motorit.
Sa i përket dizajnit, Kevin Rice, kreu i qendrës evropiane të dizajnit të Mazda-s, na tha se pamja e përgjithshme e Kai Concept është e prodhuar, që do të thotë se nuk është shumë larg nga versioni përfundimtar i Mazda3-it të ardhshëm – harroni se janë mega-rrotat, mini- pasqyrat e pamjes së pasme ose optika e ekspozuar…
85-90% e zgjidhjeve të projektimit të Kai Concept mund të shkojnë në prodhim.
Keni arritur në fund të artikullit… më në fund!
Premtimi është i duhuri, tha tashmë Rui Veloso. Pra, këtu është një lloj kompensimi. Një kamehameha epike që kujton ngjarjet brenda dhomave të djegies së motorit SKYACTIV-X.