Авто мотор, спорт технологийн шагналтай Skyactiv X
Агуулга
Мазда-гийн орчин үеийн хөдөлгүүр нь Медиа үүсгэн байгуулагч Пол Пиетш шагнал хүртсэн
Жил бүр авто мотор, спорт медиа нь технологийн шинэчлэлд олон улсын Пол Питчийн шагналыг гардуулдаг. Цахилгаан хөдөлгөөнийг дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн орлуулалт гэж үзэх болсон цаг үед Пол Пийцч 2020 шагналыг яг ийм дулааны хөдөлгүүрт зориулан гардуулав. Гэсэн хэдий ч энэ нь авангард шинж чанартай байдаг. Үйлдвэрлэлийн загварт хоёр төрлийн хөдөлгүүрийн давуу талыг ашиглан бензин хөдөлгүүртэй адил нэгэн төрлийн болж, дизель хөдөлгүүртэй адил өөрөө гал асаах хослолыг өөр аль ч компани хийж чадаагүй байна. Энэ төхөөрөмж хэрхэн ажилладаг талаар танд дахин ярих боломжийг олгож байна.
Дизель хөдөлгүүртэй адил бензин шахах даралт, оч залгуурын гал асаах, өөрөө гал асаах, байнга өөрчлөгддөг "λ" зэрэгтэй Skyactiv X нь үнэхээр автомашины салбарт гарсан хувьсгал юм.
Мазда компанийн HCCI хөдөлгүүрийн хөгжил нь 30 жилийн түүхтэй бөгөөд Ванкелийн хөдөлгүүрийг боловсруулахад түлшний маш гүнзгий дүн шинжилгээ хийхэд суурилдаг. Үүний үндсэн дээр хэд хэдэн үеийн инженерүүдийг бэлтгэдэг бөгөөд энэ нь толгой өвдөх, асуудал үүсгэхээс гадна маш их туршлага хуримтлуулдаг.
Эргэдэг хөдөлгүүрийн гүнд нэгэн төрлийн холих, өөрөө гал асаах машинуудын анхны загварууд олдсон. Wankel хөдөлгүүр нь турботой холбоотой янз бүрийн технологийг хөгжүүлэх платформ болж өгдөг - энэ бол RX-7 бөгөөд зөвхөн Porsche ашигладаг байсан бензин хөдөлгүүрт энгийн VNT турбо цэнэглэгч, хос тийрэлтэт турбин, каскад цэнэглэгчийг нэвтрүүлдэг.
Нууц материалыг
Гэсэн хэдий ч одоогийн Skyactiv X-ийн шууд үндэс нь аль хэдийн батлагдсан шинэ үеийн Skyactiv G болон Skyactiv D бензин машинууд юм. Хэрэв та эдгээр төхөөрөмжүүдэд танилцуулсан шийдлүүдийг харвал тэдгээр нь тодорхой хэмжээгээр "хэрэглэгдсэн" болохыг олж мэдэх нь гарцаагүй. “Шинэ SPCCI үйлдвэрт шаталтын камерт дүн шинжилгээ хийх туршлагаас эхлээд урсгалын турбулент хүртэл.
Энэхүү таамаглалын дагуу Skyactiv X-ийн үр ашиг нь Toyota Prius (Аткинсоны мөчлөгийг ашигласан) хөдөлгүүртэй 2ZR-FXE бензин хөдөлгүүрийн үр ашгаас 39 хувиар давсан боловч энэ хамгийн дээд цэг нь хамгийн чухал биш гэдгийг Мазда өөрөө мэддэг. цэг Ихэнх тохиолдолд хөдөлгүүр нь ачаалал багатай ажилладаг бөгөөд бензин хөдөлгүүрийн дундаж үр ашиг эрс буурдаг. Ихэнх тохиолдолд Skyactiv X нь өргөн нээлттэй эрвээхэй хавхлагатай ажилладаг тул насосны алдагдлыг мэдэгдэхүйц бууруулж, дундаж үр ашгийг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь шахалтын өндөр харьцаатай хослуулан үр ашгийг хамтад нь нэмэгдүүлэх болно.
Мазда-гийн инженерүүдийн хувьд маш том ололт бол тэдний Skyactiv X нь нэгэн төрлийн, өөрөө гал авалцах горимд маш өргөн хурд, ачааллын горимд ажилладаг явдал юм. Практик дээр энэ нь зөвхөн дизель, бензин хөдөлгүүрт ашиглагддаг төдийгүй хийн дизель хөдөлгүүр, туранхай бензин хөдөлгүүртэй ижил төстэй үйл явцыг нэгтгэдэг. Сүүлийнх нь ердийн ба муу талбайнуудыг үүсгэдэг боловч Маздагийн хувьд муу хольц нь оч залгуурын тусламжтайгаар аяндаа асдаг.
Skyactiv X дээр юу болж байна вэ? Өнөөдрийг хүртэл үүсгэсэн HCCI горимын үндсэн дээр ажиллаж байгаа бүх туршилтын хөдөлгүүрүүд нь маш нарийн төвөгтэй өөрөө гал асаах хяналтанд суурилдаг (шахах үеийн дулаан, даралт, түлш, хий, агаарын хоорондох урьдчилсан химийн урвал дээр суурилсан), тогтворгүй ажиллагааны параметрүүдтэй. хөдөлгүүрийн хэвийн ажиллагаанд. Мазда хөдөлгүүр нь оч залгуурыг үргэлж шаталт үүсгэгч болгон ашигладаг. Гэсэн хэдий ч бензин хөдөлгүүрийн хэвийн үйл ажиллагааны ялгаа нь дараагийн үйл явдлуудад оршино. Энэ нь янз бүрийн горимд шилжих үйл явцыг илүү тэнцвэртэй болгож, HCCI горимыг хянах энэхүү арга нь тогтвортой, тогтвортой үйл явцыг бий болгодог.
Онолын зүйл
Skyactiv X нь байгалиас заяасан, дөрвөн цилиндртэй Skyactiv G 0,5 литр дээр суурилсан бөгөөд энэ нь өөрөө өндөр үр ашигтай сайн суурь юм. Нэмж дурдахад энэ нь цилиндр тутамд 16,3 литрийн багтаамжтай бөгөөд энэ нь шаталтын процессын хурдны хувьд оновчтой байдаг. HCCI-ийн үйл ажиллагааны нөхцлийг бүрдүүлэхийн тулд шахалтын геометрийн харьцааг 1 болгож нэмэгдүүлсэн: 95. Ийнхүү холимог нь XNUMX октантай, хөдөлгүүрийн хэвийн температуртай бензин дэхь ихэнх фракцуудын автозамын температуртай ойролцоо температурт өтгөрдөг.
Цилиндр тус бүр дээр дөрвөн даралт мэдрэгч байдаг хэд хэдэн мэдрэгчийн өгөгдөл дээр үндэслэн компьютер аль горимыг сонгохоо шийддэг. Сүүлийнх нь хөдөлгүүрийн хурд, ачаалал (өөрөөр хэлбэл, хурдасгуурын дөрөөний даралтын зэргээс) хамааран хэд хэдэн функциональ бүсийг үндэслэн тодорхойлогддог. SCV гэж нэрлэгддэг тусгай эргүүлэх модулийн тусламжтайгаар (оролтын портуудын аль нэг дэх агаарын хяналтын тусгай хавхлагыг оруулаад) цилиндрийн тэнхлэгийн эргэн тойронд эрчимтэй турбулент урсгал үүсдэг. Нөхцөл байдлаас хамааран шахалтын болон шаталтын даралтын өсөлтийн муруй, түүнчлэн урьдчилан тодорхойлсон "газрын зураг" дахь бусад олон параметрүүдийн харьцуулалт дээр үндэслэн олон портын форсунк нь нийтлэг рейл дизель түлшний эхний үеийнхтэй ойролцоо даралтаар түлш шахдаг. системүүд. - 300-аас 1200 бар хүртэл - хэд хэдэн хэсэгт. Энэ нь нэг урт импульс (хэвийн шатаах явцад) хэд хэдэн импульс руу орох ба шахалтын үед (өөрөө гал асаах үед) хийгддэг. Мэдээжийн хэрэг, бензин хөдөлгүүрт тарилгын дээд даралт нь хольц үүсэх гол элемент юм. Гэсэн хэдий ч, логик асуулт гарч ирдэг - цилиндрийн даралт ихсэх, мөн түлшний хэсгийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай бол хөдөлгүүрийн хүч, турбо цэнэглэгчийг бага багаар солих тохиолдолд бүхэл бүтэн параметрүүд хэрхэн өөрчлөгдөх вэ ...
Бүх зүйл илүү хурдан болдог
Маздагийн SPCCI патент нь 44 хуудастай бөгөөд машин нь лаа автомат гал асаах (SPCCI) горимд ихэнх цагаа ажиллуулдаг тухай дэлгэрэнгүй бичсэн байдаг. Хяналт нь үйл ажиллагааны явцад хэд хэдэн төрлийн SPCCI өөрөө гал асаах горимд суурилдаг - нэг нь ихэвчлэн муу хольцтой, ихэвчлэн хэвийн хольцтой, бага зэрэг баялаг хольцтой байдаг. Бүх тохиолдолд шахах болон эргүүлэх тохиргоо нь тэнхлэгийн эргэн тойронд төвлөрсөн байдлаар өөр өөр найрлагатай (давхаргалал) давхаргыг үүсгэдэг бөгөөд илүү баялаг дотоод бүс (агаар: түлшний харьцаа ойролцоогоор 14,7-20: 1), гадна тал нь нимгэн бүс (35). -50:1). Дотор нь хангалттай "шатамхай" бөгөөд гаднах нь шахалтын үед поршений дээд үхсэн төвийн ойролцоо өөрөө гал асаах бараг чухал температурт хүрсэн байна. Очлуурын оч нь дотоод бүсийн гал асаахыг эхлүүлж, температур, даралт огцом өсөхөд хүргэдэг бөгөөд энэ нь бусад нь нэгэн зэрэг аяндаа гал авалцахад хүргэдэг. Гялалзсан фронт байхгүй тул энэ нь азотын исэл үүсэх босго хэмжээнээс доогуур температурт тохиолддог бөгөөд энэ нь азотын ислийн агууламжийг эрс багасгадаг бөгөөд сул нэгэн төрлийн хольц нь илүү бүрэн шаталтыг хангаж, тоосонцор, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл болон нүүрсустөрөгч.
Ашиглалтын нөхцлөөс хамааран дунд хурд, өндөр ачаалал, бүх тохиолдолд өндөр хурдтай үед механик компрессор нь илүү их агаар өгч, хольцыг шавхахад тусалдаг. Хэдийгээр түүний зорилго нь хүчийг нэмэгдүүлэх биш боловч энэ нь машины сайн динамик чанарыг бий болгоход хувь нэмэр оруулдаг. Мөн патент нь машиныг турбо цэнэглэх боломжтой гэж дурдсан бөгөөд логикийн хувьд утааны бага температур нь хувьсах геометрийн турбин ашиглах боломжийг олгодог. Гэхдээ одоохондоо илүү мэдрэмжтэй механик компрессороор удирдах нь илүү хялбар болсон (ийм тодорхойлолт Skyactiv X-тэй нийцэж байгаа тохиолдолд). Маздагийн инженерүүдийн үзэж байгаагаар турбо цэнэглэгчийг ашиглах нь хожуу үе шатанд гарч ирж магадгүй юм.
Тэд өөр хэний ч хийж чадаагүй зүйлийг бүтээж чадсан гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй - наад зах нь цуваа хэлбэрээр биш. Мэдрэгчийн олон параметрүүдийг горим сонгохдоо урьдчилан тохируулсан үйлдлүүдтэй харьцуулдаг боловч бодит байдал дээр "SPCCI Mode" тэмдгийг Mazda дэлгэц дээр ихэвчлэн маш бага ба маш өндөр эргэлтийн мужид, бүр маш бага үед ч харуулдаг. rpm Mazda3 зургаа дахь араагаар жигд хөдөлдөг.
Энэ нь бодит амьдрал дээр хэрхэн тохиолддог вэ?
Ийм урт онолын хэсгийн дараа эцэст нь энэ бүхэн практик дээр юунд хүргэдэг вэ гэсэн асуултад хариулах цаг ирлээ. Бензинтэй адил машин нь хурдан хурдалж, хурдан хариу үйлдэл үзүүлдэг. Туршилтын үеэр, тухайлбал Искар хавцалд авирах, эргэх, хот хоорондын болон хурдны замын хэвийн горимд Mazda 3 Skyactiv X нь 5,2 л / 100 км-ийн хэрэглээг хадгалдаг. ХБНГУ-д хамтран ажиллагсдын хийсэн туршилтын дундаж хэрэглээ нь 6,6 л / 100 км боловч өндөр хурдны жолоодлогыг багтаасан болно. Эдийн засгийн жолоодлогын шалгалтанд тэд 5,4 л/100 км-т хүрсэн нь 124 г/100 км CO2 буюу Audi A3 2.0 TDI, BMW 118d, Mercedes A 200d-тай тэнцүү байна. Гэсэн хэдий ч нарийн төвөгтэй үйл ажиллагааны процессыг үл харгалзан энэ машинд хийн боловсруулалтын нарийн төвөгтэй технологи шаардлагагүй боловч нөгөө талаас маш өндөр даралтын шахах систем нь түүний өртөгийг нэмэгдүүлдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Нөгөөтэйгүүр, жижиг механик компрессор нь турбо цэнэглэгчээс хямд байдаг тул дизель болон бензин хөдөлгүүрийн хооронд үнэ болгон байрлуулах нь зүйтэй.
Хөдөлгүүр нь Mazda 3-ын динамик шинж чанар, сайн булангуудыг эргүүлэхэд тохиромжтой. Жолооны удирдлагыг нарийн байрлуулсан бөгөөд машин нь төвийг сахисан байдлыг хадгалж, зөвхөн хурц өдөөн хатгалгатай үед арын дугуйг эргүүлэх хандлагатай байдаг. Үүн дээр Mazda-д янз бүрийн түвшний тоног төхөөрөмжийн нэг хэсэг болох тусламжийн систем, тоног төхөөрөмжийн сайн хослол нэмэгдсэн. Хяналтын шинэ эргономик найрлагын талаар бид аль хэдийн хангалттай ярьсан. Функцууд нь монитороор хянагддаггүй бөгөөд ажиллахад энгийн бөгөөд тохиромжтой. Ерөнхийдөө дотоод засал нь олон жилийн өмнө зөвхөн тансаг загварт байсан хөнгөн, чанарын нарийн мэдрэмжтэй байдаг. Товчхондоо - Skyactiv X ажилладаг бөгөөд энэ нь таныг үнэхээр идэвхжүүлдэг.
