Deyarli butun sanoat ichki yonuv dvigatelini tarix kitoblari bilan cheklashga qaror qilgandek tuyulgan bir paytda, Mazda ... g'allaga qarshi! Xursandchilik bilan.
Mazda buni birinchi marta qilgani yo'q va oxirgi marta bu to'g'ri bo'lgan. Xuddi shunday holat yana takrorlanadimi? Yaponlar bunga ishonishadi.
Yonish dvigatellariga pul tikishni davom ettirish qarori o'tgan yili yangi avlod SKYACTIV-X dvigatellari orqali e'lon qilingan edi. Va biz ushbu yangi SKYACTIV-X dvigatelini 2019 yilda bozorga rasmiy kelishidan oldin jonli va rangli ko'rinishda sinab ko'rish imkoniga ega bo'ldik.
Shuning uchun siz Reason Automotive-ga har kuni tashrif buyurasiz, shunday emasmi?
Tayyor bo'l! Maqola uzoq va texnik bo'ladi. Agar siz oxiriga yetsangiz, sizga kompensatsiya beriladi ...
Yonish dvigateli? Va elektrmi?
Kelajak elektrdir va Mazda rasmiylari ham bu bayonotga qo'shiladi. Ammo ular yonish dvigatelini "o'lik" deb ko'rsatadigan bashoratlarga rozi emaslar ... kecha!
Bu erda asosiy so'z "kelajak". 100% elektr avtomobil yangi "normal" bo'lmaguncha, butun dunyo bo'ylab elektr harakatchanligiga o'tish o'nlab yillar davom etadi. Bundan tashqari, qayta tiklanadigan manbalardan elektr energiyasi ishlab chiqarish ham o'sishi kerak bo'ladi, shuning uchun elektromobillardan nol chiqindilarni chiqarish va'dasi yolg'on emas.
Shu bilan birga, "eski" ichki yonish dvigateli qisqa va o'rta muddatli istiqbolda CO2 chiqindilarini kamaytirishning asosiy omillaridan biri bo'ladi - bu o'nlab yillar davomida eng keng tarqalgan dvigatel turi bo'lib qoladi. Va shuning uchun biz uni yaxshilashda davom etishimiz kerak. Mazda o'zining missiyasi sifatida yonish dvigatelidan iloji boricha ko'proq samaradorlikni olishni o'z zimmasiga oldi.
Mazda ta'kidlaganidek, "kerakli vaqtda to'g'ri yechim printsipiga sodiqlik", brendni qog'ozda eng yaxshi ko'rinadigan emas, balki haqiqiy dunyoda ishlaydigan eng yaxshi echimni doimiy izlashga undaydi. . Aynan shu kontekstda SKYACTIV-X, uning innovatsion va hatto inqilobiy ichki yonuv dvigateli paydo bo'ladi.
Nega inqilobiy?
Shunchaki, SKYACTIV-X siqilgan holda yoqishga qodir birinchi benzinli dvigatel bo'lgani uchun - xuddi dizel dvigatellari kabi... deyarli Dizel dvigatellari kabi, lekin biz ishlamay qoldik.
Kompressiv ateşleme - ya'ni havo-yonilg'i aralashmasi, bir zumda, uchqunsiz, porshen bilan siqilganda - benzinli dvigatellarda muhandislar tomonidan amalga oshirilgan "muqaddas grail" dan biri bo'lgan. Buning sababi shundaki, siqishni yoqish ko'proq ma'qul: bu juda tezroq, yonish kamerasidagi barcha yoqilg'ini bir zumda yondirib, bir xil energiya miqdori bilan ko'proq ishni bajarishga imkon beradi, natijada samaradorlik ko'proq bo'ladi.
Tezroq yonish, shuningdek, yonish kamerasida havo/yonilg'i aralashmasini yumshoqroq bo'lishiga imkon beradi, ya'ni havo miqdori yoqilg'idan ancha ko'p. Afzalliklarni tushunish oson: yonish past haroratlarda sodir bo'ladi, natijada NOx (azot oksidi) kamroq bo'ladi va dvigatelni isitish vaqtida kamroq energiya sarflanadi.
Muammolar
Ammo benzinda siqish bilan yoqish oson emas - bu so'nggi o'n yilliklarda boshqa quruvchilar tomonidan sinab ko'rilmagani uchun emas, lekin hech kim tijoratlashtirish mumkin bo'lgan hayotiy yechim topmagan.Bir hil kompressiyali ateşleme zaryadlash (HCCI), siqilgan tutashuvning asosiy tushunchasi, hozirgacha faqat past dvigatel tezligida va past yukda erishilgan, shuning uchun amaliy sabablarga ko'ra, uchqun yoqish (uchqun) hali ham zarur. yuqori rejimlar va yuklar uchun. . Yana bir katta muammo siqish ateşleme sodir bo'lganda nazorat qilish.
Shunday qilib, qiyinchilik ikki turdagi yonish o'rtasida uyg'un tarzda o'tish imkoniyatiga ega bo'lishdir, bu Mazda-ni benzin va yog'siz aralashmaning siqish bilan yonishini ta'minlaydigan turli omillarni yaxshilash va nazorat qilishga majbur qildi.
Yechim
"Evrika" lahzasi - yoki bu uchqun paydo bo'lgan paytmi? ba dum tss... — bu muammolarni hal qilishga imkon bergan, Mazda muhandislari siqish yo‘li bilan yonish uchun shamlar kerak emasligi haqidagi an’anaviy g‘oyaga qarshi chiqqanlarida sodir bo‘ldi: “Agar turli xil yonish rejimlari o‘rtasida o‘tish qiyin bo‘lsa, bu, birinchi navbatda? Biz haqiqatan ham bu o'tishni amalga oshirishimiz kerakmi?" Bu erda SPCCI tizimining asosi yotadi - SPark-boshqariladigan siqish ateşleme.
Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, hatto siqish orqali yonish uchun ham Mazda shamlardan foydalanadi, bu esa siqish va uchqun yonishi o'rtasida silliq o'tish imkonini beradi. Lekin agar siz shamdan foydalansangiz, uni hali ham siqish yonishi deb atash mumkinmi?
Albatta! Buning sababi shundaki, sham, birinchi navbatda, siqish orqali yonish sodir bo'lganda, boshqaruv mexanizmi sifatida xizmat qiladi. Boshqacha qilib aytganda, SPCCI ning go'zalligi shundaki, u dizel dvigatelining yonish metodologiyasidan uchqunli benzinli dvigatelning vaqtni hisoblash metodologiyasidan foydalanadi. Qo'llarimizni qarsak chala olamizmi? Biz qila olamiz!
Maqsad
Dvigatel shunday tarzda ishlab chiqilganki, yonish kamerasida havo / yoqilg'i aralashmasi - juda nozik, 37: 1, an'anaviy benzinga qaraganda taxminan 2,5 baravar ko'p bo'lgan nuqtaga qadar yonish kamerasida harorat va bosimning zarur sharoitlarini yaratadi. — yuqori o'lik nuqtada yonish yoqasida turing. Ammo bu jarayonni boshlaydigan shamdan uchqun.
Bu kichikroq, boyroq havo/yonilg'i aralashmasini bildiradi (29:1), keyingi bosqichda AOK qilinadi, bu esa olovli sharni keltirib chiqaradi. Bu yonish kamerasidagi bosim va haroratni yanada oshiradi, shuning uchun portlashga tayyor bo'lgan nuqtaga yaqin bo'lgan ozg'in aralashma qarshilik ko'rsatmaydi va deyarli bir zumda yonadi.
Bu ateşleme boshqaruvi meni xijolat qiladi. Mazda buni 5000 rpm dan yuqori tezlikda bajarishga qodir va men avvaliga mangalni ham yoqolmayman...
Yechim hozir juda ravshan ko'rinadi, ammo bu yangi "hiylalar" ni talab qiladi:
- yonilg'i ikki xil vaqtda AOK qilinishi kerak, biri siqilgan yog'siz aralashma uchun, ikkinchisi esa shamdan alangalanadigan biroz boyroq aralashma uchun.
- yonilg'i quyish tizimi juda yuqori bosimga ega bo'lishi kerak, bu yonilg'ining tez bug'lanishi va atomizatsiyasini ta'minlash, uni darhol silindr bo'ylab tarqatish, siqish vaqtini minimallashtirish
- barcha tsilindrlarda bosim sensori mavjud bo'lib, u yuqorida aytib o'tilgan boshqaruv elementlarini doimiy ravishda kuzatib boradi, real vaqt rejimida mo'ljallangan ta'sirlardan har qanday og'ishlarni qoplaydi.
- kompressordan foydalanish - siqishni yuqori darajada ushlab turishning muhim tarkibiy qismidir, chunki SKYACTIV-X siqishni kamaytiradigan Miller siklidan foydalanadi, bu esa kerakli ozg'in aralashmani olish imkonini beradi. Qo'shimcha quvvat va moment - bu yoqimli natija.
Orqa qism
Foyda
SPCCI tizimi rejimlarning ancha kengroq diapazonida siqish orqali yonishni kengaytirish imkonini beradi, shuning uchun ko'proq foydalanish stsenariylarida ko'proq samaradorlik. Hozirgi SKYACTIV-G bilan solishtirganda, brend foydalanishga qarab 20 dan 30% gacha kam iste'mol qilishni va'da qiladi . Brendning ta'kidlashicha, SKYACTIV-X hatto o'zining SKYACTIV-D dizel dvigatelining yoqilg'i tejamkorligiga mos kelishi va hatto undan ham oshib ketishi mumkin.
Kompressor yuqoriroq qabul qilish bosimiga imkon beradi, bu esa dvigatelning yaxshi ishlashi va sezgirligini ta'minlaydi. Kengroq aylanish diapazonida yuqori samaradorlik, shuningdek, ko'proq quvvat mavjud bo'lgan va dvigatelning javobi yuqori bo'lgan yuqori aylanishlarda ishlashga imkon beradi.
Amaliyotning murakkabligiga qaramay, shamdan doimiy foydalanish, qiziqki, oddiyroq dizaynga imkon berdi - o'zgaruvchan taqsimot yoki o'zgaruvchan siqishni tezligi kerak emas - va yaxshiroq, bu dvigatel 95 benzinda ishlaydi , chunki kamroq oktan siqish ateşlemesi uchun yaxshiroqdir.
Nihoyat, g'ildirak orqasida
Matn allaqachon juda uzun, ammo bu kerak. Nima uchun bu dvigatel atrofidagi barcha “shovqinlar”ni tushunish muhim - bu yonish dvigatellari haqida gap ketganda, bu haqiqatan ham ajoyib muvaffaqiyatdir. Bu boradagi barcha Mazda da'volarini tekshirish uchun 2019 yilgacha kutishimiz kerak bo'ladi, ammo SKYACTIV-G bilan va'da qilingan va ko'rsatilgan narsalarni hisobga oladigan bo'lsak, SKYACTIV-X o'zi va'da qilgan hamma narsani amalga oshirishiga umidlar katta.
Yaxshiyamki, bizda erta sinovdan o'tish imkoniyati allaqachon mavjud edi. Tanish Mazda3 kuzovi ostida yashiringan SKYACTIV-X bilan jihozlangan prototiplar bilan dinamik aloqa ko'zda tutilgan edi, garchi u tanish Mazda3 bilan deyarli aloqasi bo'lmasa ham, - shuningdek, kuzov ostidagi asosiy arxitektura endi ikkinchi avlod.
SKYACTIV shuningdek, yangi platforma/tuzilma/tana yechimlari bilan sinonimdir. Ushbu yangi avlod kattaroq burilish qattiqligini, shovqin, tebranish va qattiqlikni (NVH - shovqin, tebranish va qattiqlik) past darajalarini va'da qiladi va hatto yangi o'rindiqlar ishlab chiqilgan bo'lib, yanada tabiiy holatni va'da qiladi, bu esa ko'proq qulaylik darajasini beradi.
Biz prototiplarning ikkita versiyasini haydadik - biri mexanik uzatmalar qutisi bilan, ikkinchisi oltita tezlikli avtomatik uzatmalar qutisi bilan - va biz hatto farqni hozirgi 165 ot kuchiga ega Mazda3 2.0 bilan mexanik uzatmalar qutisi bilan solishtirishga muvaffaq bo'ldik. farqlar. Yaxshiyamki, bu men haydagan birinchi mashina edi, bu menga yaxshi dvigatel / quti (qo'lda) to'plamini tekshirishga imkon berdi.
SKYACTIV-X (kelajak dvigateli) va SKYACTIV-G (bugungi dvigatel) o'rtasidagi farqni aniqroq qilib bo'lmaydi. Mazda ning yangi dvigateli aylanish oralig'idan qat'i nazar, ancha baquvvatroq - mavjud qo'shimcha moment juda aniq. "G" singari, "X" ham 2,0 litrli birlikdir, ammo shirali raqamlarga ega. Mazda taxminan 190 ot kuchiga ega bo'lishni maqsad qilgan - bu sezilarli va yaxshi, yo'lda.
U eng past rejimlardan boshlab o'zining sezgirligi bilan ajablantirdi, lekin siz dvigatelga to'lashingiz mumkin bo'lgan eng yaxshi iltifot shundaki, u ishlab chiqilayotgan birlik bo'lishiga qaramay, bozordagi ko'plab dvigatellardan ko'ra ko'proq narsani ishontirmoqda.
Dizel kabi siqishli ateşleme mavjud bo'lganligi sababli, u ushbu turdagi dvigatelning ba'zi xususiyatlarini, masalan, katta inertsiyani, qisqa foydalanish oralig'ini yoki hatto tovushni keltirib chiqaradi, degan qo'rquvlar mutlaqo asossiz edi. Agar bu yonish dvigatellarining kelajagi bo'lsa, keling!
Prototipning ichki qismi - ishlab chiqilayotgan avtomobilning ichki qismi - uchta raqamlangan doiralar bilan markaziy konsol ustida joylashgan ekran bilan jihozlangan. Olovlanish yoki aralashmaning turiga qarab, ular o'chdi yoki yonib ketdi:
- 1 - uchqunni yoqish
- 2 - siqilgan ateşleme
- 3 - maksimal samaradorlikka erishiladigan nozik havo/yonilg'i aralashmasi
Portugaliya uchun "kichik" dvigatellar?
Aberrant Portugal soliqlari bu dvigatelni marjinal tanlovga aylantiradi. 2,0 litr hajm bir nechta sabablarga ko'ra idealdir, chunki u ko'pchilik jahon bozorlarida yaxshi qabul qilingan quvvat hisoblanadi. SKYACTIV-X uchun mas'ul muhandislarning ta'kidlashicha, boshqa quvvatlar ham mumkin, ammo hozircha brendning hajmi 2,0 litrdan past bo'lgan dvigatellarni ishlab chiqish rejalarida yo'q.
Siqilish-olovlanish sodir bo'lgan turli xil vaziyatlar - deyarli faqat uchqunli tutashuvga o'tish, dvigatelning yuqori tezligini o'rganish yoki gaz kelebeğini bosganimizda - ta'sirli edi.
3-rejimga kelsak, u aniqroq boshqariladigan haydashni talab qildi, ayniqsa qo'lda uzatmalar qutisi bilan, bu erda uning ekranda paydo bo'lishi qiyin bo'ldi - yoki o'ng oyoqda sezgirlik yo'q edi. Avtomatik kassa mashinasi - Shimoliy Amerika bozori uchun masshtablash - foydalanish unchalik yoqimli bo'lmasa-da, 3-sonli doirani "yoritish" ancha oson bo'lib chiqdi.
Iste'mollar? Biz bilmaymiz!
Men so'radim, lekin hech kim aniq raqamlarni keltirmadi. Bort kompyuteri "strategik jihatdan" yopishqoq lenta bilan qoplangan edi, shuning uchun biz hozircha faqat brend bayonotlariga ishonishimiz mumkin.Yangi arxitekturaning bir qismi bo'lgan prototiplar uchun yakuniy eslatma - yanada qattiqroq va ichki tozalashning yuqori darajalariga imkon beradi. Shuni esdan chiqarmaslik kerakki, bular ishlab chiqish prototiplari edi, shuning uchun ular hozirgi ishlab chiqarilgan Mazda3-ga qaraganda ancha nozik va ovoz o'tkazmaydigan bo'lganligi ajablanarli edi - keyingi avlod va'da qiladi ...
Yangi Mazda3 birinchi SKYACTIV-X bo'ladi
Katta ehtimol bilan, Mazda3 innovatsion SKYACTIV-X’ni olgan birinchi model bo‘ladi, shuning uchun 2019-yildagina dvigatelning samaradorligi oshganini ko‘rishimiz mumkin bo‘ladi.
Dizaynga kelsak, Mazda’ning Yevropa dizayn markazi rahbari Kevin Rays bizga Kai kontseptsiyasining umumiy ko‘rinishi ishlab chiqilishi mumkinligini aytdi, ya’ni u kelajakdagi Mazda3 ning yakuniy versiyasidan unchalik uzoq emas — bu mega g‘ildiraklar, mini-g‘ildiraklar ekanligini unuting. orqa ko'zgu oynalari yoki ochiq optika...
Kai Concept dizayn yechimlarining 85-90 foizi ishlab chiqarishga kirishi mumkin.
Siz maqolaning oxiriga yetdingiz... nihoyat!
Rui Veloso allaqachon aytgan edi. Shunday qilib, bu erda tovonning bir turi. SKYACTIV-X dvigatelining yonish kameralari ichidagi voqealarni eslatuvchi epik kamehameha.