Мазда новый двигатель


Вся суть работы нового двигателя SkyActiv-X от Мазда

Как работает сжатие в двигателе будущего от Mazda

Вся суть работы нового двигателя SkyActiv-X от Мазда

Новый мотор SkyActiv-X от Mazda противоречит всем правилам, на которых построена работа бензиновых двигателей. Его работа основана на использовании наддува с целью повышения эффективности, а не для увеличения мощности. Тут коэффициент сжатия составляет 16: 1 (такое соотношение показал прототип), но работает агрегат на топливе с октановым числом 87.

 

Описание технологии сложно для восприятия и запутанно, и становится еще труднее при более глубоком ее изучении. Mazda делает то, о чем почти каждый автопроизводитель думал, исследовал и, конечно же, желал иметь на вооружении, но по-прежнему не мог отказаться от свечей зажигания.

 

Смотрите также: Новая Mazda 3 получит уникальный бензиновый мотор с дизельным принципом работы

 

Система запуска с искровым контролем (SPCCI) – это новый метод сжигания, который позволяет бензиновым двигателям работать на воспламенении от сжатия. Другими словами, тут применяется методология сгорания дизельного двигателя с использованием синхронизации бензинового двигателя.

Вся суть работы нового двигателя SkyActiv-X от Мазда

Основная идея – получить идеальный мотор, который обеспечивает мгновенное сгорание топлива с эффективным отведением тепла и нулевым трением. Этого невозможно пока достичь на практике, но японский бренд стал намного ближе к желаемому идеалу. Миссия Mazda – внедрить в бензиновые двигатели зарядное зажигание (HCCI) для максимальной эффективности.

 

Его суть заключается в том, что во время такта сжатия поршень перемещается вверх к головке цилиндра, увеличивая давление и температуру воздушно-топливной смеси, содержащейся внутри. Давление и температура поднимаются так высоко, что даже без свечи зажигания бензин начинает испаряться, когда поршень приближается к верхней точке своего хода. Полное сгорание происходит одновременно очень быстро и все давление, создаваемое при этом, превращается в полезную работу, заставляя поршень двигаться вниз. Так выглядит технология в теории. Реальность же не такая радужная и идеальная.

 

Технологические особенности воспламенения сжатием

Вся суть работы нового двигателя SkyActiv-X от Мазда

Проблема с HCCI заключается в том, что существует очень узкий диапазон оборотов и положения дроссельной заслонки, при которых возможно применение технологии. Она работает лучше всего при небольшой нагрузке на двигатель и умеренно низких оборотах. Вне этого диапазона время горения является хаотичным и трудно контролируется.

 

Если детонация возникает не по нормативам, предусмотренным техническими параметрами, то в лучшем случае теряется эффективность, в худшем – уничтожается двигатель. Итак, есть 2 опорных момента:

1. Существует узкий диапазон, в котором возможно применение HCCI.
2. Вне этого диапазона требуется искровое зажигание.

 

Так, появляется необходимость решения задачи легкого переключения между искровым зажиганием и воспламенением от сжатия.

 

Но что, если не нужно полностью переключаться? Что, если всегда использовать свечу зажигания? Это именно то, что сделали инженеры Mazda. В диапазонах, где воспламенение от сжатия невозможно, двигатель SkyActiv-X работает как любой другой бензиновый агрегат. Поршень перемещается вверх, сжимая воздушно-топливную смесь до верхней мертвой точки, где свеча зажигает смесь, а пламя движется наружу, толкая поршень вниз, создавая ход мощности.

 

Когда это возможно, двигатель работает так же, как дизельные двигатели, хотя и с предварительно смешанным топливом, и с прямым впрыском топлива. Воздух при поступлении закручивается, создавая однородную среду, когда поршень достигает вершины своего хода. В идеале соотношение воздух-топливо в этот момент составляет около 37: 1. Это примерно как и у традиционных бензиновых двигателей. Здесь прямая топливная форсунка уменьшает подачу бензина, понижая соотношение воздух-топливо к подходящему для свечи зажигания показателю примерно до 29: 1.

 

Эти две отдельные области смешения играют важную роль. По мере того, как поршень движется вверх, топливо становится опасно близким к воспламенению от тепла и давления от сжатия (следует понимать, что это обычное октановое топливо с коэффициентом сжатия 16: 1). Перед детонацией смеси активируется свеча. Более разряженная область воздуха рядом с пробкой сгорает, создавая небольшое расширяющееся воспламенение.

 

Вся суть работы нового двигателя SkyActiv-X от Мазда

При дополнительном давлении от этого возгорания окружающий очень сухой воздух не может больше оставаться в изначальном состоянии. Почти мгновенно вся смесь взрывается. И тут разработка Mazda приобретает такой смысл — использовать свечу зажигания для оптимального времени горения и применять компрессионное воспламенение, чтобы получить невероятно высокую эффективность.

 

Смотрите также: Топ-10 наиболее перспективных автомобильных разработок

 

Но как насчет нагнетателя, низкооктанового топлива и любого цикла Миллера? Все, что сначала кажется противоречивым, имеет рациональное объяснение.

 

Изучение системы подачи воздуха высокой мощности от Mazda

Вся суть работы нового двигателя SkyActiv-X от Мазда

Mazda уклоняется от того, чтобы нагнетатель, которым комплектуется двигатель SkyActiv-X, называть корневым. Специалисты предпочитают говорить об этом как о «системе подачи воздуха высокой мощности», но в действительности это и есть нагнетатель корневого типа.

 

Инженеры и представители марки не хотят называть все своими именами, так как нагнетатели обычно связаны с лошадиной силой, а не с эффективностью. В этом случае агрегат используется для экономии топлива, снижает температуру горения, уменьшает выбросы и потери тепла на цилиндр, повышает КПД двигателя.

 

Стандартное октановое число соответствует соотношению сжатия 16: 1.

 

Если бы у Mazda был независимый технологический путь развития, то в двигателях SPCCI использовалось бы топливо с октановым числом – 80, а не элитарное с показателем 87. Причина тут очевидна, технология сжатия завязана на детонации.

 

Важно понимать, что такое воспламенение означает самопроизвольное возгорание топлива. Использование низкооктанового бензина в этом случае затруднит горение. Чем более чувствительным является топливо к изменениям давления, тем легче Mazda контролировать момент его возгорания от свечи зажигания.

 

Мощный цикл Миллера

Вся суть работы нового двигателя SkyActiv-X от Мазда

Цикл Миллера (синоним современного цикла Аткинсона) – это трюк, используемый на современных двигателях для повышения эффективности. Идея состоит в том, чтобы оставить впускной клапан открытым для части хода сжатия, выталкивая часть воздуха и топлива из цилиндра назад.

 

Это снижает эффективную степень сжатия и вместе с относительно высоким коэффициентом расширения уменьшает расход топлива. Но Mazda использует цикл Миллера из-за крутящего момента. Тут двигатель достигает максимальной мощности при большой экономии топлива именно благодаря нагнетателю.

 

Впускной клапан позволяет воздуху выходить во время сжатия, чтобы гарантировать, что детонация не будет выполняться с использованием чрезвычайно высоких коэффициентов сжатия. Много воздуха, плюс высокооктановое топливо для двигателя, и водитель наслаждается стремительно сливающейся впереди дорогой при небольшом расходе бензина на высоких оборотах. Теперь понятно, что в основе двигателя будущего лежит эффективный нагнетатель и мощность.

 

Видео на тему работы нового двигателя, включаем субтитры, перевод, и наслаждаемся техническими особенностями (для автогурманов):

 

Автор: Сергей Василенков

Двигатель

Для Mazda «все новое» означает «абсолютно новое». А новый трехрядный кроссовер среднего размера, разработанный с учетом потребностей Северной Америки - Mazda CX ‑ 9 - получил новую силовую установку в дополнение к многочисленным расширенным функциям нового поколения.

Для Mazda «все новое» означает «все новое». А новый трехрядный кроссовер среднего размера, разработанный с учетом потребностей Северной Америки - Mazda CX-9 - получил новую силовую установку в дополнение к многочисленным расширенным функциям нового поколения.Совершенно новый двигатель Skyactiv-G 2,5 T обеспечивает впечатляющий крутящий момент в диапазоне от низкого до среднего на фоне реальной экономии топлива. Этот 2,5-литровый бензиновый двигатель с непосредственным впрыском и турбонаддувом отражает ту же технологию Skyactiv, которая породила новое поколение удобных для водителя удобств, сочетающих в себе потребность в динамических характеристиках и ответственную экономию топлива. Дальний родственник безнаддувного Skyactiv-G 2.5, впервые представленного в Mazda6, Skyactiv-G 2.5 T представляет собой первый в своем роде двигатель с турбонаддувом, обеспечивающий отличную реакцию без турбо-лага, а также линейное и мощное ускорение. в диапазоне от низкого до среднего, где водители CX-9 проводят большую часть своего времени. 1,2

Этот новый двигатель обеспечивает максимальный крутящий момент 310 фут-фунт, по сравнению с 4-литровым газовым двигателем без наддува.

Традиционно двигатели с турбонаддувом демонстрируют недостаточные общие динамические характеристики в диапазонах низких оборотов, включая турбо-лаг и неутешительную экономию топлива в реальных условиях. Этот новый Skyactiv-G 2.5 T преодолевает эти недостатки с помощью Dynamic Pressure Turbo - первой в мире конструкции, которая изменяет степень пульсации выхлопных газов в зависимости от скорости двигателя, а также охлаждаемой системы рециркуляции выхлопных газов (EGR), которая позволяет двигателю поддерживать идеальный воздух. -топливный коэффициент (λ = 1) в более широком диапазоне мощности двигателя. 3

Успешная эволюция двигателей Mazda Skyactiv обеспечивает максимальное удовольствие от вождения и выдающиеся экологические характеристики за счет достижения идеального уровня сгорания для обоих требований.

Skyactiv-G 2.5 T Характеристики:

Высокая степень сжатия
Инженеры Mazda достигли степени сжатия 10,5: 1 - одного из самых высоких показателей среди всех двигателей с турбонаддувом и диаметром отверстия 89 мм, которые работают на обычном бензине. 4

Turbo с динамическим давлением
Skyactiv-G 2,5 T - первый в мире двигатель с турбонаддувом с возможностью изменения степени пульсации выхлопных газов в зависимости от оборотов двигателя. На низких оборотах (ниже 1620 об / мин) объем выпускных отверстий уменьшается за счет закрытия ряда клапанов, расположенных непосредственно перед турбиной, которая приводит в действие турбонагнетатель. Это снижает интерференцию между импульсами выхлопных газов, при этом максимизируя энергию каждого импульса, обеспечивая высокую движущую силу турбины.При более высоких оборотах в выхлопном потоке достаточно энергии, и клапаны открываются, позволяя турбине приводиться в движение постоянным потоком выхлопных газов, как в традиционном турбонагнетателе. В то время как существующие регулируемые турбонагнетатели регулируют скорость или направление выхлопных газов, поступающих в турбину, Dynamic Pressure Turbo - уникальная технология, которая изменяет степень пульсации выхлопных газов.

Система рециркуляции охлажденных выхлопных газов (EGR)
Эта система забирает часть инертного выхлопного газа, образующегося в процессе сгорания, и снижает его температуру, пропуская его через охладитель, прежде чем подавать обратно в воздухозаборник двигателя.Это снижает температуру сгорания в двигателе, предотвращая детонацию, и одновременно расширяя диапазон, в котором двигатель может поддерживать идеальное соотношение воздух-топливо, уменьшая потребность в замедлении момента зажигания.

Наследует принципы эффективного сгорания топлива Skyactiv-G.
Skyactiv-G 2.5 T основан на атмосферном двигателе Skyactiv-G 2.5 и имеет такие же диаметр цилиндра, ход поршня и шаг отверстия. Части топливной системы, такие как топливный насос и система впрыска топлива, также являются общими, что помогает Skyactiv-G 2.5 T для достижения высокоэффективного сгорания, которым известны двигатели Skyactiv-G.

Skyactiv-G 2,5 т. Технические характеристики (на основе собственных измерений)
• Рядный 4-цилиндровый 2,5-литровый бензиновый двигатель с прямым впрыском и турбонаддувом
• Рабочий объем: 2488 куб. См.
• Диаметр цилиндра x сток: 89,0 мм x 100,0 мм
• Степень сжатия: 10,5: 1
• Максимальная мощность (нетто): 227 л.с. (169 кВт) / 5 000 об / мин 5
• Максимальный крутящий момент (нетто): 310 фут-фунт (420 Нм) / 2 000 об / мин

Познакомьтесь с CX-9

,

Новый эффективный двигатель Mazda SKYACTIV-X сочетает в себе лучшее из бензиновых и дизельных автомобилей

Mazda представила свой новый двигатель SKYACTIV-X SPCII на прошлой неделе на выставке Tokyo Show 2017.

Новый бензиновый двигатель может показаться не таким уж потрясающим, особенно учитывая тот факт, что Великобритания хочет запретить продажу новых бензиновых и дизельных автомобилей к 2040 году.

Однако новый двигатель SKYACTIV-X может в будущем преодолеть разрыв между бензиновыми и электромобилями.

Двигатель сочетает в себе характеристики бензиновых и дизельных двигателей для повышения эффективности.

MAZDA

Новый двигатель Mazda SKYACTIV-X между бензиновым и дизельным силовым агрегатом

В традиционном бензиновом двигателе с искровым зажиганием используется свеча зажигания для воспламенения топливовоздушной смеси, в результате чего пламя сгорания распространяется от искры и постепенно сгорает.

Компрессионное воспламенение дизеля непосредственно распыляет ощущение в сжатый и нагретый воздух. Оттуда смесь горит быстро и одновременно из нескольких точек.

В новой трансмиссии Mazda используется искровое зажигание от сжатия, которое генерирует огненный шар со свечой зажигания, очень похоже на бензиновый двигатель, но сгорает быстро и в нескольких точках, как дизель.

Кроме того, воспламенение от сжатия толкает поршень вниз дольше и сильнее.

ОБНАРУЖЕН концепт Mazda Vision Coupe на фотографиях

Вс, 22 октября 2017 г.

Концепт Mazda Vision Coupe ОБЪЯВЛЕН на фотографиях

1 из 11

Производитель автомобилей утверждает, что это первый в мире коммерческий бензиновый двигатель, в котором используется воспламенение от сжатия ,

Этот двигатель бросает вызов распространенному мнению о том, что большой рабочий объем двигателя означает плохую экономию топлива

Mazda

На видео вы видите короткий выброс топлива из форсунки, который объединяется с всасываемым воздухом, который смешивается в клоне, создавая обедненную топливную смесь в цилиндре.

Он обеспечивает более эффективное сгорание топлива, что позволяет автомобилю достигать «превосходных экологических характеристик, реакции и ускорения».

Mazda утверждает, что автомобиль сочетает в себе лучшие характеристики как бензина, так и дизеля.

Вот как описывает Mazda: «SKYACTIV-X управляет распределением топливовоздушной смеси, чтобы обеспечить сжигание обедненной смеси с помощью механизма SPCCI.

MAZDA

Цель и факторы, необходимые для идеального двигателя

«Во-первых, бедная топливовоздушная смесь для воспламенения от сжатия распределяется по камере сгорания.

«Затем прецизионный впрыск топлива и завихрение используются для создания зоны более богатой топливно-воздушной смеси - достаточно богатой, чтобы воспламениться искрой и минимизировать образование закиси азота - вокруг свечи зажигания.

«Используя эти методы, SPCCI обеспечивает стабильное горение».

Он обеспечивает более высокий крутящий момент, реакцию и экономию топлива дизеля, а также мощность (расширение), нагрев и очистку выхлопных газов бензина.

MAZDA

Элементы, которые SKYACTIV X позаимствовал как у бензиновых, так и у дизельных двигателей

Теоретическое улучшение каждого из этих отдельных элементов повысит общую эффективность двигателя.

Таким образом, эти автомобили будут более экономичными, но с улучшенным ускорением.

«При объеме двигателя 2,0 л, SKYACTIV-X обеспечивает как минимум на 10 процентов больше крутящего момента, чем текущий SKYACTIV-G, и до 30 процентов больше при определенных оборотах в минуту (данные по состоянию на август 2017 года, в процессе разработки). ,

«Кроме того, поскольку дроссельная заслонка большую часть времени открыта, она демонстрирует превосходную реакцию на начальное ускорение, характерную для дизельных двигателей, у которых нет дроссельной заслонки.С другой стороны, SKYACTIV-X разгоняется до более высоких оборотов так же плавно и легко, как и типичный бензиновый двигатель ».

Концепт-кар Mazda Kai ОБНАРУЖЕН на фотографиях

Ср, 18 октября 2017 г.

Концептуальный автомобиль Mazda Kai ОБНАРУЖЕН на фотографиях

1 из 19

«В автомобиле с рабочим объемом двигателя 2,0 л SKYACTIV-X обеспечивает 20-процентное улучшение экономии топлива по сравнению со SKYACTIV-G, резкое увеличение.

«Кроме того, в регионах, где часто используются низкие скорости транспортных средств, экономия топлива может быть улучшена до 30 процентов благодаря использованию сверхбедного сгорания.

«По сравнению с двигателем MZR 2008 года экономия топлива значительно улучшена на 35-40 процентов, а SKYACTIV-X даже превосходит новейший дизельный двигатель Mazda SKYACTIV-D по топливной эффективности.

«Поскольку усовершенствования особенно заметны в диапазоне нагрузок легких двигателей, этот двигатель бросает вызов общепринятому мнению, что большой рабочий объем двигателя означает низкую экономию топлива».

.Mazda

: возрождение роторных двигателей

Mazda подтвердила, что представит свое следующее поколение роторных двигателей позже на этой неделе в социальной сети Weibo своего китайского отделения.

Chang'an Mazda опубликовала изображение первой модели бренда с роторным двигателем, Cosmo coupe 1967 года, сопровождаемое новым логотипом бренда «Группа продуктов 7-го поколения» и фразой «роторные двигатели делают мир прекраснее».

На автосалоне в Токио в 2017 году босс Mazda Мицуо Хитоми озвучил планы компании вернуть свой знаменитый роторный двигатель в качестве расширителя запаса хода, поскольку он «намного, намного тише», чем альтернативы.

В модельном ряду японской фирмы не было дорожных автомобилей с роторным двигателем с тех пор, как RX-8 была снята с производства в 2012 году, но в 2013 году компания Autocar произвела прототип Mazda 2 с этой технологией. С тех пор он по-прежнему заинтересован в повторном внедрении этой технологии в производство. В концепте Mazda RX-Vision, который был показан на автосалоне в Токио в 2015 году, использовалась такая трансмиссия.

Hitomui позже подтвердил, что роторный двигатель будет использоваться не в чистом виде, а в версии с увеличенным запасом хода его первого электромобиля, который должен появиться в 2019 году.

Когда его спросили, разрабатывает ли Mazda автономный роторный двигатель, он сказал: «Даже если нет планов использовать его в реальном продукте, конечно, мы разрабатываем только роторный двигатель». Он настоятельно намекнул, что модель с роторным двигателем, вероятно, будет существовать вместе с расширителем диапазона в будущем.

На вопрос, почему Mazda будет использовать роторный двигатель в качестве расширителя запаса хода, Хитоми ответил: «Роторный двигатель не особенно эффективен для использования в качестве расширителя диапазона, но когда мы включаем роторный двигатель, он намного тише по сравнению с роторным двигателем. расширители запаса хода других производителей », который, по-видимому, подходит для почти полной тишины электромобилей.

Mazda в последнее время уделяет особое внимание разработке бензиновых двигателей Skyactiv-X с воспламенением от сжатия, которые теперь используются в новом хэтчбеке 3 и кроссовере CX-30.

.

Смотрите также