Mazda SkyActiv G кыймылдаткычы - бензин жана SkyActiv D - дизелдик
Автомобиль өндүрүүчүлөр көмүр кычкыл газын чыгарууну азайтууну көздөшүүдө2 ар кандай. Кээде, мисалы, айдоонун кубанычын четке жылдырган компроматтар. Бирок, Мазда башка жакка кетүүнү чечти жана эмиссияны айдоонун ырахатын алып таштабаган жаңы бирдиктүү чечим менен кыскартууну чечти. Бензиндин жана дизель кыймылдаткычтарынын жаңы дизайнынан тышкары, чечимге жаңы шасси, кузов жана куту кирет. Бардык унаанын салмагын азайтуу жаңы технология менен бирге жүрөт.
Акыркы изилдөөлөр көрсөткөндөй, кадимки күйүүчү кыймылдаткычтар кийинки 15 жылда автомобиль дүйнөсүндө үстөмдүк кыла берет, ошондуктан аларды өнүктүрүүгө көп күч-аракет жумшоо керек. Белгилүү болгондой, күйүүчү майдын курамындагы химиялык энергиянын көбү күйүү учурунда механикалык ишке айланбайт, бирок түзмө-түз иштетилүүчү түтүктөр, радиатор ж. кыймылдаткычтын механикалык бөлүктөрү. Жаңы муундагы SkyActiv бензин жана дизелдик кыймылдаткычтарын иштеп чыгууда, Япониянын Хиросима шаарынан келген инженерлер натыйжада керектөөгө жана эмиссияга таасир эткен алты негизги факторго көңүл бурушкан:
- кысуу катышы,
- отун менен аба катышы,
- аралашманын күйүү фазасынын узактыгы,
- аралашманын күйүү фазасынын убактысы,
- насостук жоготуулар,
- кыймылдаткычтын механикалык бөлүктөрүнүн сүрүлүүсү.
Бензин жана дизелдик кыймылдаткычтарда кысуу коэффициенти жана сүрүлүүнүн жоготууларын азайтуу эмиссияны жана күйүүчү майдын чыгымдалышын азайтуудагы эң маанилүү фактор болуп чыкты.
SkyActiv D мотору
2191 cc кыймылдаткычы пьезоэлектрдик инжекторлору бар жогорку басымдагы жалпы темир жол инжектордук системасы менен жабдылган. Бул дизель үчүн 14,0: 1 адаттагыдай эле кысуу коэффициентине ээ. Кубаттоо ар түрдүү өлчөмдөгү турбокомпрессорлор тарабынан камсыздалат, бул газдын педалын басуу үчүн кыймылдаткычтын кечигүүсүн азайтууга оң таасирин тийгизет. Клапан поезди кыймылдаткыч муздак болгондо тезирээк жылыган өзгөрүлмө клапанды камтыйт, анткени газдардын бир бөлүгү цилиндрлерге кайтып келет. Жылытуу баскычында ишенимдүү суук баштоо жана туруктуу күйүү болгондуктан, кадимки дизелдик кыймылдаткычтар 16: 1ден 18ге чейинки диапазондогу жогорку кысуу коэффициентин талап кылат: 1. SkyActiv үчүн 14,0: 1 төмөн кысуу коэффициенти. -D кыймылдаткычы күйүү процессинин убактысын оптималдаштырууга мүмкүндүк берет. Кысуу коэффициенти төмөндөгөн сайын, цилиндрдин температурасы жана басымы да жогорку өлүү борборунда төмөндөйт. Бул учурда, аралашма күйүүчү май цилиндрге эң жогорку өлүү борборуна жетер алдында киргизилсе дагы, узакка күйөт. Узакка созулган күйүүнүн натыйжасында күйүүчү аралашмада кычкылтек жетишсиз болгон аймактар пайда болбойт жана температура бир калыпта калат, андыктан NOx менен күйөнүн пайда болушу олуттуу түрдө жокко чыгарылат. Күйүүчү май куюу жана күйүү жогорку өлүк борборго жакын болгондо, кыймылдаткыч натыйжалуураак болот. Бул дизелдик кыймылдаткычтын жогорку кысуу коэффициентине караганда, күйүүчү майдын курамындагы химиялык энергияны эффективдүү пайдаланууну, ошондой эле отундун бирдигине көбүрөөк механикалык жумушту билдирет. Натыйжада 2:20 кысуу катышы менен иштеген 2,2 MZR-CD кыймылдаткычына салыштырмалуу дизелдик отунду керектөөнү жана логикалык CO16 эмиссиясын 1% га кыскартуу болуп саналат.Айтылгандай, күйүү учурунда азот оксиддери алда канча азыраак түзүлөт жана техникалык көмүртек дээрлик жок. . Ошентип, кошумча NOx алып салуу системасы жок болсо да, кыймылдаткыч 6 -жылы күчүнө кире турган Euro 2015 эмиссиясынын стандартына жооп берет. Ошентип, кыймылдаткыч тандалма каталитикалык кыскартууга же NOx жок кылуучу катализаторго муктаж эмес.
Төмөн кысуу болгондуктан, кыймылдаткыч муздак старттарда аралашманы тутантуу үчүн жетиштүү жогорку температураны түзө албайт, бул абдан көйгөйлүү ишке жана кыймылдаткычтын үзгүлтүккө учурашына, өзгөчө кыш мезгилинде алып келиши мүмкүн. Ушул себептен SkyActiv-D керамикалык күйгүзүүчү шамдар жана өзгөрүлмө сокку VVL чыгаруучу клапан менен жабдылган. Бул күйүү камерасында ысык газдарды кайра айлантууга мүмкүндүк берет. Биринчи от алдырууга күйгүзүүчү шам жардам берет, ал газдардын керектүү температурага жетиши үчүн жетиштүү. Моторду иштеткенден кийин, сордуруучу клапан кадимки кабыл алуу кыймылдаткычы сыяктуу жабылбайт. Анын ордуна, ал ачык бойдон калат жана ысык чыккан газдар күйүү камерасына кайтып келет. Бул андагы температураны жогорулатат жана демек, аралашманы кийинки күйгүзүүнү жеңилдетет. Ошентип, кыймылдаткыч биринчи мүнөттөн тартып үзгүлтүксүз жана үзгүлтүксүз иштейт.
2,2 MZR-CD дизелдик кыймылдаткычына салыштырмалуу, ички сүрүлүү да 25% га кыскарган. Бул жалпы жоготууларды андан ары кыскартуу менен гана эмес, тезирээк жооп кайтаруу жана жакшыртылган иштөөдө да чагылдырылат. Төмөнкү кысуу катышынын дагы бир артыкчылыгы - цилиндрдеги максималдуу басымдын төмөн болушу, демек, кыймылдаткычтын айрым компоненттерине азыраак стресс. Ушул себептен улам, салмакты андан ары үнөмдөйт, натыйжада мындай күчтүү кыймылдаткыч дизайнына муктаждык жок. Интегралдык коллектору бар цилиндр башынын дубалдары жукараак жана мурункуга караганда үч килограммга азыраак. Алюминий цилиндр блогу 25 кг жеңилирээк. Поршендердин жана ирек валдардын салмагы дагы 25 процентке кыскарды. Натыйжада, SkyActiv-D кыймылдаткычынын жалпы салмагы буга чейин колдонулган 20 MZR-CD кыймылдаткычынан 2,2% төмөн.
SkyActiv-D кыймылдаткычы эки баскычтуу супер заряддоону колдонот. Бул ар бири башка ылдамдык диапазонунда иштеген бир кичинекей жана бир чоң турбоагрегат менен жабдылганын билдирет. Кичинекейи төмөнкү жана орточо айланууда колдонулат. Айлануучу бөлүктөрдүн инерциясы төмөн болгондуктан, момент ийри өркүндөтөт жана турбо эффекти деп аталат, башкача айтканда, кыймылдаткычтын күтүлбөгөн жерден ылдамдатуучу ылдамдыкка секирүүсүнө жооп берүүнүн кечеңдеши газдын басымында жетишсиз болгондо . турбоагрегат турбинасын тез буруш үчүн тармактык түтүк. Тескерисинче, чоңураак турбоагрегат толугу менен орто ылдамдык диапазону менен алектенет. Бирге турбоагрегаттардын экөө тең моторду тегиз моментинин ийри сызыгы боюнча, ал эми жогорку ылдамдыкта жогорку кубаттуулукту камсыз кылат. Турбокомпрессорлордун кең ылдамдык диапазонунда жетиштүү аба менен камсыздалышынын аркасында NOx жана бөлүкчөлөрдүн эмиссиясы минималдуу деңгээлде сакталат.
Азырынча Europe үчүн 2,2 SkyActiv-D кыймылдаткычынын эки версиясы чыгарылып жатат. Күчтүүрөөк максималдуу кубаттуулугу 129 айлампада 4500 кВт жана 420 айлануудагы 2000 Нм максималдуу моменти бар. Алсызыраагы 110 кВт 4500 об / мин жана 380 Нм моменти 1800-2600 айлануу чегинде, максимумда. Эки кыймылдаткычтын тең айлануу ылдамдыгы 5200. Иш жүзүндө, кыймылдаткыч 1300 мин / сек чейин летаргиялык иштейт, бул чектен баштап ылдамдыкка ээ боло баштайт, ал эми кадимки айдоо үчүн аны болжол менен 1700 айлануу же андан да көп кармоо үчүн жетиштүү бир калыпта тездетүүгө муктаж.
SkyActiv G кыймылдаткычы
Skyactiv-G деп аталган табигый аспирацияланган бензин кыймылдаткычы 14,0:1 кысуу катышы адаттан тыш жогорку көрсөткүчкө ээ. Кысуу коэффициентин жогорулатуу бензин кыймылдаткычынын жылуулук эффективдүүлүгүн жогорулатат, бул акыры CO2 баалуулуктарын төмөндөтөт жана ошентип күйүүчү майдын керектөөсүн азайтат. Бензин кыймылдаткычтарында жогорку кысуу катышы менен байланышкан тобокелдик тыкылдатуучу күйүү деп аталат - жарылуу жана анын натыйжасында моменттин азайышы жана кыймылдаткычтын ашыкча эскириши. Жогорку кысуу коэффициентинен улам аралашманын тыкылдатып күйүшүнө жол бербөө үчүн Skyactiv-G кыймылдаткычы күйүү камерасында калган ысык газдардын санын жана басымын азайтууну колдонот. Ошондуктан, 4-2-1 конфигурациясындагы соргуч түтүк колдонулат. Ушул себептен улам, газ чыгаруучу түтүк салыштырмалуу узун жана ошентип эффективдүү түрдө иштетилген газдардын күйүү камерасынан чыккандан кийин кайра кайтып келишине жол бербейт. Натыйжада күйүү температурасынын төмөндөшү детонациялык күйүүнүн - детонациянын пайда болушуна натыйжалуу жол бербейт. Жарылуунун алдын алуунун дагы бир жолу катары аралашманын күйүү убактысы кыскарган. Аралашманы тезирээк күйгүзүү күйүүчү май менен абанын күйбөгөн аралашмасы жогорку температурага дуушар болгон кыска убакытты билдирет, андыктан детонация такыр пайда болууга убакыт жок. Поршендердин ылдыйкы бөлүгү да көп багытта пайда болгон күйүүчү аралашманын жалыны бири-бирин кайчылашпастан кеңейиши үчүн атайын оюкчалар менен камсыздалган жана инжектордук система да жаңыдан иштелип чыккан көп тешиктүү инжекторлор менен жабдылган, бул күйүүчү май атомизацияланууга тийиш.
Ошондой эле кыймылдаткычтын эффективдүүлүгүн жогорулатуу үчүн насостук жоготууларды азайтуу керек. Бул кыймылдаткычтын азыраак жүктөмдөрүндө поршень абаны алуу фазасында ылдый жылып жатканда пайда болот.Цилиндрге кирген абанын көлөмү, адатта, кабыл алуу трактында жайгашкан дроссель клапан тарабынан башкарылат. Жеңил кыймылдаткыч жүктөөлөрүндө абанын аз гана көлөмү талап кылынат. дроссель клапаны дээрлик жабык, бул кабыл алуу трактындагы жана цилиндрдеги басымдын атмосферадан төмөн болушуна алып келет. Ошондуктан, поршень олуттуу терс басымды жеңүүгө тийиш - дээрлик боштук, күйүүчү май керектөөсүнө терс таасирин тийгизет. Mazdaнын конструкторлору насостун жоготууларын азайтуу үчүн чексиз өзгөрүлмө алуу жана чыгаруу клапандарынын убактысын (S-VT) колдонушкан. Бул система дроссельдин ордуна клапандар аркылуу алынган абанын көлөмүн көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берет. Аз кыймылдаткыч жүктөмдөрүндө аба өтө аз талап кылынат. Ошентип, өзгөрүлмө клапан убакыт системасы кысуу фазасынын башталышында (поршень көтөрүлгөндө) алуучу клапандарды ачык кармап турат жана цилиндрде абанын керектүү көлөмү болгондо гана жаап коёт. Ошентип, S-VT системасы акыры насостук жоготууларды 20% азайтат жана күйүү процессинин натыйжалуулугун жогорулатат. Ушундай эле чечим BMW тарабынан көптөн бери колдонулуп, бул система деп аталат Кош VANOS.
Бул кирүүчү абанын көлөмүн көзөмөлдөө тутумун колдонууда басымдын аздыгынан аралашма жетишсиз күйүп кетүү коркунучу бар, анткени кысуу фазасынын башталышында алуу клапандары ачык бойдон калат. Бул жагынан алганда, Mazda инженерлери Skyactiv G кыймылдаткычынын 14,0: 1 жогорку кысуу коэффициентин колдонушкан, бул цилиндрдеги температуранын жана басымдын жогору болушун билдирет, андыктан күйүү процесси туруктуу бойдон калууда жана мотор үнөмдүү иштейт.
Кыймылдаткычтын эффективдүүлүгүнүн төмөндүгү анын жеңил дизайны жана кыймылдуу бөлүктөрдүн механикалык сүрүлүүсүнүн аздыгы менен да шартталган. Орнотулган 2,0 MZR бензин кыймылдаткычына салыштырмалуу, Skyactiv G кыймылдаткычында 20% жеңил поршень, 15% жеңил туташтыргыч таякчалар жана кичирээк валдын кичине негизги подшипниктери бар, натыйжада жалпы салмагы 10% га азаят. Клапандардын сүрүлүүсүн жана поршендик шакектердин сүрүлүүсүн дээрлик 40%га кыскартуу менен, кыймылдаткычтын жалпы механикалык сүрүлүүсү 30%га кыскарган.
Жогоруда айтылган бардык өзгөртүүлөр мотордун маневрлөө жөндөмдүүлүгүнүн төмөндүгүнөн орточо айлануусуна жана классикалык 15 MZRге салыштырмалуу күйүүчү майдын чыгымдалышынын 2,0% кыскарышына алып келген. Бүгүнкү күндө бул маанилүү CO2 эмиссиялары бүгүнкү күндө колдонулуп жаткан 2,2 MZR-CD дизелдик кыймылдаткычынан да төмөн. Артыкчылыгы - классикалык BA 95 бензинин колдонуу.
Европадагы бардык SkyActiv бензин жана дизелдик кыймылдаткычтары i-stop системасы менен жабдылат, б.а. токтогондо кыймылдаткычты автоматтык түрдө өчүрүү үчүн токтоо-старт системасы. Башка электрдик системалар, регенеративдик тормоз ж.б.
