Запалювання від стиснення гомогенного заряду (HCCI) . Акронім, який постійно з’являється в Autopédia da Razão Automóvel протягом останніх кількох місяців. Деякі приклади:
- Mazda працює над новим двигуном, якому не потрібні свічки запалювання
- Як працюватиме двигун Mazda HCCI без свічок запалювання?
- Mazda знову робить революцію. Відкрийте для себе нові двигуни SKYACTIV-X
У 2018 році ми змінимо абревіатуру HCCI на іншу: SPCCI. Чому? Відповідь з’явиться далі в тексті.
Розглянемо статтю
Як ми писали раніше, технології HCCI (займання шляхом стиснення з однорідним зарядом) дозволяє бензиновий двигун згоряє без свічок запалювання . Відома ектенія (вже століття...): впуск, стиснення, вибух і вихлоп.
Як і дизельний двигун, бензинові двигуни з технологією HCCI тиск у суміші такий, що горіння запускається без використання свічок запалювання.
Багато будівельників намагалися зробити бензинові двигуни можливими за допомогою цієї технології, яка поєднує найкраще з дизеля (крутний момент, низькі обороти та економія палива) з кращими бензиновими двигунами циклу Отто (потужність, ефективність і викиди), але ніхто не робить цього. . досягнуто завдяки проблемам, притаманним цьому розв’язанню – які я поясню пізніше.
Ніхто, крім деяких дуже впертих джентльменів, які працюють там на стороні Хіросіми. Ті джентльмени, які продовжують інвестувати в двигуни Ванкеля, відмовляються зменшувати двигуни і впевнено стверджують, що до електрифікації автомобіля з старого двигуна внутрішнього згоряння ще багато «соку». Ці пани (як ви вже здогадалися…) є інженерами Mazda.
Привітайся! до SPCCI (Іскра контрольованого запалювання від стиснення)
Коли з’являться новини, ми дізнаємося більше деталей про цю нову технологію, яка буде присутня в другому поколінні двигунів Mazda SKYACTIV – починаючи з 2019 року.
Це друге покоління двигунів Mazda буде називатися SKYACTIV-X і обіцяє запропонувати найкращі дизельні та найкращі з бензинових двигунів лише в одному двигуні:
Як це було звичаєм останніх років, інженери бренду Хіросіми залишаються впевненими у своїх можливостях. І з цих інвестицій народилися технології SPCCI (Spark Controled Compression Ignition), що португальською означає щось на кшталт «системи запалювання від стиснення, керованого іскрою».
Але хіба це не називалося HCCI?
Так, він називався HCCI, але ця технологія не служила цілям Mazda. Технологія HCCI має серйозну проблему: він працює лише за ідеальних умов використання (низькі обороти, низькі температури та постійний атмосферний тиск). В іншому випадку виникає явище, відоме як «попередня детонація», що різко знижує ефективність згоряння та ставить під загрозу надійність двигуна.Саме тому бренд розробив технологію SPCCI, яка відрізняється від HCCI тим, що їй вдається обійти її обмеження, при вдаванні до свічок запалювання і іншим системам (про які ми поговоримо пізніше...) для контролю моменту займання, хоча принцип роботи той самий.
Тому, всупереч тому, що ми повідомляли протягом останніх кількох місяців, Двигуни SKYACTIV-X будуть мати свічки запалювання. Функціонування технології SPCCI добре проілюстровано на цьому відео:
Як бачите, принцип роботи простий. Однак виконання є більш складним, ніж здається.
Якщо коротко, технологія SPCCI працює наступним чином: Перша хвиля дуже поганого повітря/бензину впорскується під час надходження, щоб піддаватися більшій компресії, ніж у звичайних двигунах без попереднього запалювання (коли суміш вибухає до ідеальної точки).
У другий момент біля свічки запалювання впорскується друга хвиля палива з більш насиченою сумішшю, і ЕБУ дає свічку запалювання. через параметри, перевірені в цей точний момент (температура, тиск, суміш повітря/бензин тощо). У цей момент повітряно-паливна суміш піддається такому великому тиску, що суміш запалюється не тільки біля свічки запалювання, але миттєво по всій камері згоряння.
Ось у чому різниця. Ця послідовність подій викликає більш однорідне, швидше та ефективніше згоряння всієї суміші. Іншими словами, досягається набагато швидше згоряння, коли більше роботи виконується з меншою кількістю палива та з меншим утворенням шкідливих вихлопних газів, таких як NOx (оксиди азоту).
У бензиновому двигуні, який залежить лише від свічки запалювання, вибух відбувається повільніше, відбувається лише поблизу свічки запалювання, а полум’я поширюється через камеру згоряння, що залишилася.
Здається простим, але весь цей процес став результатом інтенсивного вивчення поведінки газів у камері згоряння та розробки високотехнологічної електроніки. Контроль подій під час згоряння настільки великий, що Mazda здатна змінювати ступінь стиснення двигуна в залежності від моменту займання свічки запалювання. Подібно до? Створення хвиль тиску в напрямку, протилежному поршню через момент іскрового запалювання.
Вирішено проблему з управлінням запалювання...
… Mazda потрібно було знайти рішення, щоб підтримувати повітряно-паливну суміш у двигуні постійною та достатньою, незалежно від зовнішнього атмосферного тиску. Це єдиний спосіб, за допомогою якого технологія SPCCI, на відміну від технології HCCI, може працювати в усіх режимах обертання та в безлічі різних середовищ.
Щоб вирішити цю проблему, Mazda оснастить двигуни SKYACTIV-X «бідним» (типу Roots) об’ємним компресором, який підтримуватиме тиск на вході постійним. У свою чергу, контроль температури в камері згоряння буде здійснюватися за допомогою електронно керованого клапана EGR. Таким чином, Mazda може контролювати всі параметри, які заважають моменту запалювання двигуна через блок управління, який керує цим та іншими периферійними пристроями двигуна (датчики, форсунки тощо).
Остаточне управління вогнем?
Завдяки цьому технологічному джерелу Mazda може керувати як, коли і за яких умов полягає в тому, що горіння (теплова енергія) перетворюється в рух (кінетична енергія). Це, безсумнівно, чудовий технологічний подвиг, швидкість понад 6000 обертів на хвилину! І тут я відчуваю, що перебуваю в 3000 році до нашої ери, але все ще маю проблеми з запалюванням каміна...
Ми з нетерпінням чекаємо спроби перших моделей з двигунами SKYACTIV-X. Кандидатом на дебют цього двигуна з технологією SPCCI є Майбутнє покоління Mazda3 , який вийде на ринок у 2019 році.
