Муҳаррики Mazda SkyActiv G - бензин ва SkyActiv D - дизелӣ
Мошинсозон ҳадаф доранд, ки партовҳои CO-ро кам кунанд2 ба таври дигар. Баъзан он, масалан, o Compromiss, ки шодии рондани мошинро ба канор мегузоранд. Бо вуҷуди ин, Mazda тасмим гирифт, ки ба самти дигар биравад ва партовҳоро бо ҳалли нави ҳама дар як, ки лаззати ронандагиро аз байн намебарад, коҳиш диҳад. Илова ба тарҳи нави муҳаррикҳои бензин ва дизелӣ, ҳалли он инчунин шасси, кузов ва редуксияи навро дар бар мегирад. Кам кардани вазни тамоми мошин бо технологияи нав ба ҳам пайвастааст.
Тадқиқоти охирин нишон медиҳад, ки муҳаррикҳои анъанавии сӯзишворӣ дар тӯли 15 соли оянда дар ҷаҳони автомобилӣ бартарӣ хоҳанд дошт, бинобар ин, барои рушди онҳо кӯшиши зиёд сарф кардан лозим аст. Тавре ки маълум аст, қисми зиёди энергияи кимиёвии дар таркиби сӯзишворӣ мавҷудбуда ҳангоми сӯзиш ба кори механикӣ табдил намеёбад, балки аслан дар шакли гармии партов тавассути қубурҳои ихроҷӣ, радиатор ва ғайра бухор мешавад ва инчунин талафотро, ки дар натиҷаи соиши сӯзишворӣ ба вуҷуд меоянд, шарҳ медиҳанд. кисмхои механикии мотор. Ҳангоми таҳияи насли нави бензин ва муҳаррикҳои дизелии SkyActiv, муҳандисон аз Хиросимаи Ҷопон ба шаш омили асосӣ, ки ба истеъмол ва партовҳои натиҷа таъсир мерасонанд, тамаркуз карданд:
- таносуби фишурдашавӣ,
- таносуби сӯзишворӣ ба ҳаво,
- давомнокии марҳилаи сӯзиши омехта,
- вақти марҳилаи сӯзиши омехта,
- талафоти насос,
- кашиши кисмхои механикии мотор.
Дар мавриди муҳаррикҳои бензин ва дизелӣ, коэффитсиенти фишурдашавӣ ва кам кардани талафоти фриксия омилҳои муҳимтарини кам кардани партовҳо ва истеъмоли сӯзишворӣ мебошанд.
Моторҳои SkyActiv D
Муҳаррики 2191 cc бо системаи тазриқи фишори баланди умумӣ бо инжекторҳои пьезоэлектрикӣ муҷаҳҳаз шудааст. Он дорои таносуби ғайриоддии пасти фишурдани танҳо 14,0: 1 барои дизел мебошад. Пуркунии барқро як ҷуфт турбокомпрессорҳои андозаҳои гуногун таъмин мекунанд, ки ин ба коҳиш додани таъхири ҷавоби муҳаррик ба пахш кардани педали газ таъсири мусбат мерасонад. Поезди клапан ҳаракати клапанҳои тағйирёбандаро дар бар мегирад, ки ҳангоми хунук будани муҳаррик тезтар гарм мешавад, зеро баъзе аз газҳои ихроҷшуда ба силиндрҳо бармегарданд. Аз сабаби оғози боэътимоди сард ва сӯзиши устувор дар марҳилаи гармкунӣ, муҳаррикҳои дизелии анъанавӣ таносуби баланди фишурдасозиро талаб мекунанд, ки маъмулан дар ҳудуди 16: 1 то 18: 1 аст. Таносуби фишурдани пасти 14,0: 1 барои SkyActiv Муҳаррики -D имкон медиҳад, ки вақти раванди сӯзишро оптимизатсия кунад. Вақте ки таносуби фишурдашавӣ коҳиш меёбад, ҳарорати силиндр ва фишор дар маркази мурдаи боло низ коҳиш меёбад. Дар ин ҳолат, омехта ҳатто агар сӯзишворӣ ба силиндр пеш аз расидан ба маркази мурдаи боло ворид карда шавад, дарозтар сӯхта мешавад. Дар натиљаи сухтани дурудароз дар омехтаи сўзишворї минтаќањои норасоии оксиген ба вуљуд намеоянд ва њарорат якранг мемонад, то пайдоиши NOx ва ѓизо ба таври назаррас истисно карда шавад. Ҳангоми сӯзишворӣ ва сӯзиш дар наздикии маркази мурда, муҳаррик самараноктар аст. Ин маънои самараноктар истифода бурдани энергияи химиявии дар таркиби сӯзишворӣ мавҷудбуда, инчунин кори бештар механикӣ дар як воҳиди сӯзишворӣ назар ба муҳаррики дизелӣ фишурда баланд аст. Натиҷаи ин коҳиши истеъмоли дизел ва партовҳои мантиқии CO2 дар муқоиса бо муҳаррики 20 MZR-CD, ки бо таносуби фишурдани 2,2:16 кор мекунад, беш аз 1% кам мешавад. Ҳамин тариқ, ҳатто бидуни системаи иловагии хориҷкунии NOx, муҳаррик ба стандарти партобҳои Евро 6, ки бояд дар соли 2015 эътибор пайдо кунад, мувофиқат мекунад. Ҳамин тариқ, муҳаррик ба коҳиши каталитикии интихобӣ ё катализатори аз байн бурдани NOx ниёз надорад.
Аз сабаби фишурдани паст, муҳаррик наметавонад ҳарорати ба қадри кофӣ баландро ба вуҷуд оварад, ки омехтаро ҳангоми оғози сард оташ афрӯхт, ки ин метавонад боиси ба кор андохтани хеле мушкил ва кори фосилавии муҳаррик, махсусан дар фасли зимистон гардад. Аз ин сабаб, SkyActiv-D бо шамъҳои дурахши сафолӣ ва клапани ихроҷкунандаи VVL тағйирёбанда муҷаҳҳаз шудааст. Ин имкон медиҳад, ки газҳои ихроҷшудаи гарм дар дохили камераи сӯзишворӣ дубора гарданд. Ба оташгирандаи аввал як сими фурӯзон кӯмак мекунад, ки барои ба ҳарорати зарурӣ расидани газҳои ихроҷ кифоя аст. Пас аз ба кор андохтани муҳаррик, клапани ихроҷкунанда мисли муҳаррики муқаррарии қабулкунанда баста намешавад. Ба ҷои ин, он хомӯш мемонад ва газҳои гарми ихроҷшуда ба камераи сӯзиш бармегарданд. Ин ҳароратро дар он баланд мекунад ва аз ин рӯ ба оташ задани минбаъдаи омехта мусоидат мекунад. Хамин тавр, двигатель аз лахзаи аввал мураттаб ва бетанаффус кор мекунад.
Дар муқоиса бо муҳаррики дизелии 2,2 MZR-CD, соиши дохилӣ низ 25% кам шудааст. Ин на танҳо дар коҳиши минбаъдаи талафоти умумӣ, балки дар аксуламали зудтар ва беҳтар шудани кор низ инъикос меёбад. Бартарии дигари таносуби фишурдани камтар фишори ҳадди ниҳоии силиндрҳо ва аз ин рӯ фишори камтар ба ҷузъҳои инфиродии муҳаррик мебошад. Аз ин сабаб, ба чунин тарҳи мустаҳками муҳаррик лозим нест, ки боиси сарфаи минбаъдаи вазн мегардад. Сари цилиндр бо коллектори интегралӣ деворҳои бориктар дорад ва вазнаш аз пештара се килограмм камтар аст. Блоки силиндраи алюминий 25 кг сабуктар аст. Вазни поршенхо ва валхои кранкавй боз 25 фоиз кам карда шуд. Дар натиҷа, вазни умумии муҳаррики SkyActiv-D назар ба муҳаррики 20 MZR-CD, ки то ҳол истифода шудааст, 2,2% камтар аст.
Муҳаррики SkyActiv-D пурборкунии думарҳиларо истифода мебарад. Ин маънои онро дорад, ки он бо як турбокомпрессори хурд ва як калон муҷаҳҳаз шудааст, ки ҳар як бо суръати гуногун кор мекунад. Навъи хурдтар дар гардиши паст ва миёна истифода мешавад. Аз сабаби паст будани инерцияи қисмҳои гардиш, он каҷи моменти моментро беҳтар мекунад ва эффекти турбо ном дорад, яъне таъхири вокуниши муҳаррик ба ҷаҳиши ногаҳонии суръатбахш бо суръати паст ҳангоми набудани фишори кофӣ дар ихроҷро бартараф мекунад. . қубури шоха барои зуд гардиши турбинаи турбоагрегат. Баръакси ин, турбокомпрессори калонтар пурра дар диапазони миёнасуръат машғул аст. Якҷоя, ҳарду турбокомпрессор муҳаррикро бо каҷи моменти ҳамвор дар гардиши паст ва қудрати баланд дар гардиши баланд таъмин мекунанд. Бо шарофати таъминоти кофии ҳаво аз турбокомпрессорҳо дар доираи васеи суръат, NOx ва партовҳои зарраҳо то ҳадди ақал нигоҳ дошта мешаванд.
То кунун ду версияи муҳаррики 2,2 SkyActiv-D барои Аврупо истеҳсол мешавад. Яке аз пурқувваттар иқтидори максималии 129 кВт дар 4500 чархзанӣ ва моменти максималии 420 Нм дар 2000 чархзанӣ дорад. Заифтар 110 кВт дар 4500 чархзанӣ ва моменти 380 Нм дар доираи 1800-2600 чархзанӣ, дар макс. суръати ҳарду муҳаррик 5200 аст. Дар амал, муҳаррик то 1300 чархзанӣ хеле суст амал мекунад, аз ин маҳдудият суръат ба даст меорад, дар ҳоле ки барои рондани муқаррарӣ он кифоя аст, ки онро дар тақрибан 1700 чархзанӣ ё бештар аз он нигоҳ доштан ҳатто барои ниёзҳо. суръатбахшии ҳамвор.
Муҳаррики SkyActiv G
Муҳаррики бензини табиӣ бо номи Skyactiv-G дорои таносуби ғайриоддии баланди фишурдани 14,0:1 мебошад, ки айни замон баландтарин дар мошини сабукрави оммавӣ истеҳсол мешавад. Баланд бардоштани таносуби фишурдашавӣ самаранокии гармии муҳаррики бензинро афзоиш медиҳад, ки дар ниҳоят маънои коҳиши СО2-ро дорад ва ба ин васила истеъмоли сӯзишвориро кам мекунад. Хавфи марбут ба коэффитсиенти баланди фишурдашавӣ дар муҳаррикҳои бензин ин сӯзиши ба истилоҳ кӯфташуда - таркиш ва дар натиҷа коҳиш ёфтани момент ва фарсудашавии аз ҳад зиёди муҳаррик мебошад. Барои пешгирӣ кардани сӯхтани омехта аз сабаби таносуби баланди фишурдашавӣ, муҳаррики Skyactiv-G коҳиши миқдор ва инчунин фишори боқимондаи газҳои гармро дар камераи сӯзишворӣ истифода мебарад. Аз ин рӯ, қубури ихроҷ дар конфигуратсияи 4-2-1 истифода мешавад. Аз ин сабаб, қубури ихроҷӣ нисбатан дароз аст ва аз ин рӯ, ба таври муассир имкон намедиҳад, ки газҳои ихроҷшуда фавран пас аз аз он хориҷ шудан ба камераи сӯзишворӣ баргарданд. Пастшавии ҳарорати сӯзиш ба таври муассир пайдоиши сӯзиши таркиш - детонатсияро пешгирӣ мекунад. Ҳамчун воситаи дигари пешгирии таркиш, вақти сӯхтани омехта кам карда шуд. Тезтар сӯхтани омехта маънои кӯтоҳтареро дорад, ки дар давоми он омехтаи сӯзишворӣ ва ҳаво ба ҳарорати баланд дучор мешавад, то ин ки таркиш тамоман ба амал наояд. Қисмати поёнии поршенҳо инчунин бо чуқуриҳои махсус таъмин карда шудааст, то алангаи омехтаи сӯзишворӣ дар бисёр самтҳо ба вуҷуд омада, бидуни убури ҳамдигар васеъ шавад ва системаи сӯзандору низ бо инжекторҳои навтаъсисшудаи бисёр сӯрохӣ муҷаҳҳаз шудааст, ки имкон медиҳад сузишворй атомй карда шавад.
Барои баланд бардоштани самаранокии кори двигатель низ талафоти ба ном насосиро кам кардан лозим аст. Ин ҳангоми бори камтари муҳаррик вақте рух медиҳад, ки поршен ҳаворо дар марҳилаи воридшавӣ ба поён ҳаракат мекунад.Миқдори ҳавое, ки ба силиндр ворид мешавад, одатан тавассути клапани дроссел, ки дар канали қабул ҷойгир аст, идора карда мешавад. Ҳангоми бори сабуки муҳаррик танҳо миқдори ками ҳаво лозим аст. Клапани дроссел қариб баста аст, ки ин ба он оварда мерасонад, ки фишор дар канали қабул ва силиндр аз атмосфера пасттар аст. Аз ин рӯ, поршен бояд фишори назарраси манфиро бартараф кунад - қариб вакуум, ки ба истеъмоли сӯзишворӣ таъсири манфӣ мерасонад. Дизайнерҳои Mazda барои кам кардани талафоти насосҳо вақти беохири тағирёбандаи қабул ва ихроҷро (S-VT) истифода мебурданд. Ин система ба шумо имкон медиҳад, ки миқдори ҳавои воридшударо тавассути клапанҳо ба ҷои дроссел назорат кунед. Ҳангоми бори ками муҳаррик ҳаво хеле кам лозим аст. Ҳамин тариқ, системаи тағирёбандаи вақти клапан клапанҳои қабулкуниро дар оғози марҳилаи фишурдакунӣ (ҳангоми боло рафтани поршен) кушода нигоҳ медорад ва онҳоро танҳо вақте ки миқдори зарурии ҳаво дар силиндр мавҷуд аст, мепӯшонад. Ҳамин тариқ, системаи S-VT дар ниҳоят талафоти насосиро 20% кам мекунад ва самаранокии раванди сӯзишро беҳтар мекунад. Як ҳалли шабеҳ аз ҷониби BMW барои муддати тӯлонӣ истифода шудааст, ки ин системаро меноманд Дучандон ВАНОС.
Ҳангоми истифодаи ин системаи назорати ҳаҷми ҳавои воридшаванда, хатари сӯзиши нокифояи омехта аз сабаби фишори паст вуҷуд дорад, зеро клапанҳои қабулкунанда дар оғози марҳилаи фишурдашавӣ кушода мемонанд. Дар робита ба ин, муҳандисони Мазда таносуби баланди фишурдасозии муҳаррики Skyactiv G 14,0: 1-ро истифода бурданд, ки ин маънои баландтар будани ҳарорат ва фишор дар силиндрро дорад, бинобар ин раванди сӯзишворӣ мӯътадил боқӣ мемонад ва муҳаррик сарфакоронатар кор мекунад.
Самаранокии пасти муҳаррик инчунин бо тарҳи сабуки он ва фриксияи камтар механикии қисмҳои ҳаракаткунанда мусоидат мекунад. Дар муқоиса бо муҳаррики бензинии насбшудаи 2,0 MZR, муҳаррики Skyactiv G дорои поршенҳои 20% сабуктар, риштаҳои пайвасткунаки 15% сабуктар ва подшипникҳои асосии кранки хурдтар аст, ки дар натиҷа вазни умумии 10% кам мешавад. Тавассути кариб 40 фоиз кам кардани соиши клапанхо ва соиши поршеньхо 30 фоиз кам карда шуд.
Ҳама тағиротҳои зикршуда ба манёври беҳтари муҳаррик дар гардиши паст то миёна ва 15% коҳиши истеъмоли сӯзишворӣ дар муқоиса бо классикии 2,0 MZR оварда расонд. Имрӯз, ин партовҳои муҳими CO2 аз муҳаррики дизелии 2,2 MZR-CD, ки имрӯз истифода мешаванд, камтаранд. Афзалият инчунин истифодаи бензини классикии BA 95 мебошад.
Ҳама муҳаррикҳои бензин ва дизелии SkyActiv дар Аврупо бо системаи i-stop муҷаҳҳаз хоҳанд шуд, яъне системаи таваққуф-оғоз барои ба таври худкор хомӯш кардани муҳаррик ҳангоми боздошт. Дигар системахои электрики, тормоздихии регенеративй ва гайра ба амал меоянд.
