Skyactiv X kalayan penghargaan téknologi motor otomatis sareng olahraga

Mesin canggih Mazda urang meunang Media Founder Paul Pietsch Award

Unggal taun média otomatis motor und olahraga nampilkeun hadiah Paul Pitch internasional pikeun inovasi téknologi. Dina waktos mobilitas listrik beuki katingali salaku gaganti mesin pembakaran internal, penghargaan Paul Pietsch 2020 parantos dipasihkeun pikeun mesin anu sapertos kitu. Nanging, éta ngagaduhan karakter avant-garde. Teu aya perusahaan sanés anu ngahontal kombinasi campuran sapertos mesin bénsin sareng autoignition sapertos mesin solar, kalayan manpaat tina dua jinis mesin dina modél produksi. Ieu mangrupikeun kasempetan kanggo nyaritakeun deui ngeunaan kumaha alat ieu jalan.

Kalawan tekanan suntik bensin kawas dina mesin solar, busi ignition, timer ignition, "λ" nu terus robah, Skyactiv X sabenerna revolusi di industri otomotif.

Pangembangan mesin HCCI Mazda balik deui langkung ti 30 taun sareng seueur dumasar kana analisis suluh anu jero pisan pikeun pamekaran mesin Wankel. Sababaraha generasi insinyur dilatih dina dasar ieu, anu nyiptakeun seueur nyeri sirah sareng masalah, tapi ogé nyandak seueur pangalaman.

Ieu di bojong mesin Rotary kapanggih prototipe mimiti mesin kalawan campuran homogen sarta timer ignition. Mesin Wankel ogé janten platform pikeun ngembangkeun rupa-rupa téknologi anu aya hubunganana sareng turbo - ieu mangrupikeun RX-7, anu ngenalkeun turbocharger VNT dasar, turbin jet kembar sareng ngeusian bengsin dina mesin béngsin anu ngan ukur dianggo ku Porsche.

The X-Files

Sanajan kitu, dasar langsung tina Skyactiv X ayeuna geus kabuktian generasi anyar mesin bensin Skyactiv G na Skyactiv D. Lamun nempo solusi dibere dina alat ieu, Anjeun inevitably bakal manggihan yén maranéhna téh extent sababaraha "realisasi". "Dina pabrik SPCCI anyar, tina pangalaman diala tina analisa kamar durukan pikeun ngalir turbulensi.

Numutkeun kana hipotesa ieu, efisiensi Skyactiv X ngaleuwihan épisiénsi mesin bénsin 2ZR-FXE didukung ku Toyota Prius (nganggo siklus Atkinson) ku 39 persén, tapi Mazda nyalira sadar yén titik maksimum ieu sanés anu paling penting titik. Kaseueuran waktos mesin ngalir dina beban parsial sareng efisiensi rata-rata mesin béngsin turun pisan. Kusabab kanyataanna dina kaseueuran kasus Skyactiv X beroperasi sareng klep kukupu anu lega, karugian pompa dikirangan signifikan sareng épisiénsi rata-rata naék. Ieu, digabungkeun sareng babandingan komprési anu luhur, ngahasilkeun kanaékan gabungan dina épisiénsi.

Prestasi anu hébat pikeun insinyur Mazda nyaéta kanyataan yén Skyactiv X na beroperasi dina modeu homogén sareng nyalira nyalira kalayan seueur pisan kecepatan sareng beban. Dina praktékna, éta ngagabungkeun prosés anu dianggo henteu ngan ukur dina mesin solar sareng béngsin, tapi ogé sami sareng anu dianggo dina mesin bénsin sareng mesin bénsin bakar bakar. Anu terakhir ogé ngahasilkeun daérah anu normal sareng anu goréng, tapi henteu sapertos di antarana, dimana prosésna lumangsung sadayana sareng payuneun lampu kilat, dina kasus Mazda, campuran goréng hurung sacara spontan ku bantosan busi.

Naon anu lumangsung di Skyactiv X? Sadaya mesin ékspérimén anu dioperasikeun dumasar kana modeu HCCI anu didamel dugi ka ayeuna dumasarkeun kana pangendali nyalira anu rumit pisan (dumasarkeun kana panas sareng tekanan nalika komprési sareng réaksi kimia awal antara bahan bakar, gas sareng hawa) kalayan parameter operasi anu henteu stabil, ngalirkeun sababaraha modeu. mun operasi mesin normal. Mesin Mazda sok ngagunakeun busi salaku inisiator pembakaran. Nanging, bedana tina operasi normal mesin bénsin aya dina kajadian saterasna. Hal ieu ngajantenkeun transisi kana modeu anu béda langkung saimbang sareng cara kontrol HCCI ieu ngahasilkeun prosés anu stabil sareng stabil.

Hal-hal dina tiori

Skyactiv X dumasar kana aspirasi alami, opat-silinder, 0,5-liter Skyactiv G, anu dina dirina mangrupikeun dasar anu saé kalayan épisiensi tinggi. Salaku tambahan, éta gaduh pamindahan 16,3 liter per silinder, anu optimal dina hal kagancangan prosés pembakaran. Pikeun nyiptakeun kaayaan operasi HCCI, babandingan komprési géométri ningkat kana 1: 95. Maka, campuranna kandel kana suhu caket suhu autoignition kaseueuran fraksi béngsin kalayan jumlah rata-rata oktan XNUMXH sareng suhu operasi mesin normal.

Dumasar data tina sababaraha sénsor, diantarana opat sénsor tekanan dina unggal silinder mangrupikeun konci, komputer mutuskeun modeu operasi mana anu kedah dipilih. Kiwari dimungkinkeun ditangtukeun dina dasar sababaraha zona fungsi, gumantung kana speed na beban (dina basa sejen, darajat depresi tina pedal akselerator) mesin. Kalayan bantuan modul swirl husus disebut SCV (kaasup klep kontrol hawa husus dina salah sahiji palabuhan asupan), hiji aliran ngagalura sengit dijieun sabudeureun sumbu silinder. Gumantung kana kaayaan sareng dumasar kana babandingan kurva komprési sareng tekanan durukan ngawangun-up, kitu ogé seueur parameter sanésna dina "peta" anu tos ditetepkeun, injektor multi-port nyuntik bahan bakar dina tekenan anu ngadeukeutan kana generasi kahiji tina solar rel umum. sistem. - ti 300 nepi ka 1200 bar - dina sababaraha porsi. Hal ieu dilakukeun tina hiji pulsa panjang (dina prosés flaring normal) kana sababaraha pulsa salila asupan jeung komprési stroke (dina operasi timer ignition). Jelas, catetan tekanan suntik pikeun mesin béngsin ogé unsur konci dina formasi campuran. Nanging, timbul patarosan logis - kumaha sadayana set parameter bakal robih upami sareng iraha ngalih kana kakuatan mesin sareng turbocharging handap, kalayan paningkatan tekanan silinder, kitu ogé kalayan kabutuhan ningkatkeun porsi bahan bakar ...

Sadayana kajantenan langkung gancang

Patén SPCCI Mazda panjangna 44 halaman sareng detil yén mobilna dijalankeun dina modeu spark plug auto-ignition (SPCCI) pikeun bagian anu penting dina waktos éta. Kontrolna dumasar kana sababaraha jinis mode nyalakeun diri SPCCI salami operasina - hiji kalayan campuran anu biasana goréng, campuran anu biasana normal, sareng campuran anu rada beunghar. Dina sagala hal, konfigurasi suntik jeung swirl nyiptakeun lapisan komposisi béda (stratifikasi) concentrically sabudeureun sumbu, kalawan zona jero richer (hawa: ratio suluh ngeunaan 14,7-20:1) jeung zone luar leaner (35). -50:1). The internal boga cukup "kabakaran", sarta éksternal geus ngahontal ampir suhu kritis pikeun timer ignition deukeut puseur paéh luhur piston salila komprési. Percikan busi ngamimitian panyalaan zona jero, nyababkeun suhu sareng tekanan naék sacara drastis, sareng ieu nyababkeun anu sanésna sacara spontan hurung dina waktos anu sami. Kusabab euweuh flash hareup, éta lumangsung dina suhu handap bangbarung pikeun formasi oksida nitrogén, nu drastis ngurangan ayana, sarta campuran homogen lemah nyadiakeun durukan leuwih lengkep jeung tingkat pisan low zat particulate, karbon monoksida jeung hidrokarbon.

Gumantung kana kaayaan operasi - kayaning speed sedeng jeung beban tinggi, sarta dina sagala hal dina speed tinggi - compressor mékanis najong pikeun mantuan nyadiakeun hawa leuwih sarta salajengna deplete campuran. Sanaos tujuanana henteu ningkatkeun kakuatan, éta nyumbang kana kualitas dinamis mobil anu saé. Patén ogé nyebutkeun yén mobil bisa turbocharged, sarta logis, hawa knalpot handap bisa ngidinan pamakéan turbin géométri variabel. Pikeun ayeuna, kumaha oge, kontrol jeung compressor mékanis leuwih responsif geus jadi leuwih gampang (disadiakeun harti misalna hiji cocog sareng Skyactiv X). Numutkeun insinyur Mazda, pamakéan turbocharger bisa datang dina tahap engké.

Kadé dicatet yén maranéhna junun nyieun hiji hal anu teu saurang ogé geus bisa ngalakukeun - sahenteuna dina formulir serial. Seueur parameter sensor dibandingkeun sareng paripolah prasetél pikeun milih modeu, tapi nyatana yén dina prakna tanda "Mode SPCCI" dipidangkeun dina tampilan Mazda paling sering, bahkan dina rentang rpm anu handap pisan sareng luhur pisan - bahkan dina tingkat anu handap pisan. rpm Mazda3 mulus gerak dina gear kagenep.

Kumaha carana ieu lumangsung dina kahirupan nyata?

Saatos bagian téoritis anu panjang, waktosna parantos sumping pikeun ngajawab patarosan - naon anu nyababkeun sadayana ieu dina prakték tungtungna. Kawas lawan bénsin, mobil nyokot speed gampang jeung ngabales gancang. Salila tés, kaasup climbs jeung robah warna ka warna dina Iskar Gorge, intercity normal jeung mode jalan raya, Mazda 3 Skyactiv X ngajaga konsumsi na dina rentang ngeunaan 5,2 l / 100 km. Konsumsi tés rata-rata anu dihontal ku kolega di Jerman nyaéta 6,6 l / 100 km, tapi ieu ogé kalebet nyetir gancang. Dina uji nyetir ékonomis, aranjeunna ngahontal 5,4 l / 100 km, nyaéta 124 g / 100 km CO2, anu sami sareng Audi A3 2.0 TDI, BMW 118d sareng Mercedes A 200d. Nanging, éta kedah diperhatoskeun yén sanaos prosés operasi anu rumit, mesin ieu henteu peryogi téknologi perawatan gas anu rumit, tapi, di sisi anu sanés, sistem suntikan tekanan anu luhur pisan ningkatkeun biaya na. Di sisi anu sanésna, compressor mékanis leutik langkung mirah tibatan turbocharger, janten kedah diposisikan salaku harga antara mesin solar sareng béngsin.

Mesin saluyu sareng karakter dinamis tina Mazda 3 sareng setélan anu saé pikeun sudut anu pikaresepeun. Setir ieu persis diteundeun kaluar, sarta mobil mertahankeun demeanor nétral, némbongkeun kacenderungan ngahurungkeun roda pungkur ngan dina provocations seukeut. Ditambahkeun kana ieu campuran alus sistem bantuan jeung alat, nu di Mazda mangrupakeun bagian tina parabot di sagala rupa tingkatan. Kami parantos ngobrol ngeunaan komposisi ergonomis énggal tina kontrol. Fungsina henteu dikawasa ku monitor sareng saderhana sareng gampang dioperasikeun. Gemblengna, interior boga rasa halus tina lightness sarta kualitas anu ngan kapanggih dina model méwah sababaraha taun ka pengker. Pondokna - Skyactiv X jalan - sarta bener ngahurungkeun anjeun dina.