Руки: как дизель Mazda с дизельным двигателем может поднимать MPG 20-30 процентов

IRVINE, Калифорния. Небольшой флот из изношенных матовых черных Mazda3 здесь обладает потрясающей новой технологией под капотом под названием SkyActiv-X: они используют бензин, но сжимают топливо настолько, что он самопроизвольно сгорает, как дизельный двигатель. Мазда полагает, что повышение эффективности может составить до 20%, возможно, на 30% больше, чем тот же двигатель, что и бензин сжигания в традиционном стиле.

Тест-драйв показывает, что технология SkyActiv-X от Mazda действительно работает и должна быть доступна в 2019 году. Компактные спортивные модели хэтчбеков продемонстрировали прочную мощность при ускорении. Уровни шума были приемлемы благодаря большому звукопоглощающему материалу, в том числе вокруг двигателя. И с SkyActiv-X не должно быть никаких проблем с загрязнением дизельным топливом.

Как работает SkyActiv-X: Однородное сжатие заряда

Двигатель SkyActive-X работает в двух направлениях или в режимах: один, как дизельный двигатель, за исключением использования бензина, который сжимается и самовоспламеняется; и один, как дизель с сухой нагрузкой топливно-воздушной смеси, который нуждается в небольшом увеличении от свечи зажигания, чтобы поднять температуру и давление до точки, где обедненная смесь погаснет. Степень сжатия составляет 16: 1.

Этот первый режим представляет собой гомогенное воспламенение сжатия заряда или HCCI. Другие автопроизводители работали над этим в течение многих лет, с ограниченным успехом. Часто они используют обедненные воздушно-топливные смеси. Если бы HCCI была единственной технологией, было бы сложно отобразить и внедрить необходимые смеси воздух / топливо против температур внутри цилиндров, октанового числа и других факторов. HCCI также сталкивается с высокими скоростями вращения двигателя (об / мин) и жестким ускорением (что-то, чему пользуются водители Mazda). Mazda поняла, что HCCI не может быть единственным двигателем. Но это может быть важной частью экосистемы SkyActiv-X.

Как работает SkyActiv-X II: Spark усиливает компрессионное зажигание

Второй режим - искровое (plug) контролируемое воспламенение от сжатия или SPCC. Автомобиль автоматически переключается на зажигание SPCC, когда есть больше нагрузки, чем может обрабатывать HCCI. С SPCC есть свеча зажигания, но, говорит Мазда, искра косвенно вызывает зажигание. (Если он непосредственно зажег всю топливную / воздушную смесь, это будет просто бензиновый двигатель с высоким сжатием.) Дополнительный воздух закачивается в цилиндр через то, что Mazda называет нагнетателем, хотя он только накачивает больше воздуха, чтобы создать более компактный топливо / воздушная смесь, что означает больше воздуха, чем 14,7: 1 стехиометрическое соотношение воздуха и топлива.

SkyActiv-X смешивает воздух и топливо во время такта всасывания цилиндра, сохраняя его чуть ниже уровня самовоспламенения, который постоянно меняет цель в зависимости от температуры цилиндра, показателя октанового числа бензина и соотношения воздух / топливо. Так же, как поршень завершает такт сжатия и вот-вот начнется нисходящий ход мощности, топливный инжектор высокого давления добавит больше топлива, и свеча зажигания сразу же зажжет его. Это повышает температуру и давление в цилиндре, достаточное для того, чтобы поджечь первичную смесь воздух / топливо и добиться полного ожога, поэтому нет выработанной сажи. Таким образом, свеча зажигания непосредственно не воспламеняет основную часть смеси воздух / топливо.

Больше энергии, большая экономика

2018 Mazda3, проданный сегодня, генерирует 155 л.с., производит крутящий момент 150 фунт-фут и получает 37 миль на галлон на шоссе, управляя его 2.0-литровым четырехцилиндровым двигателем SkyActiv-G с коэффициентом сжатия 13,0: 1 на обычном бензине (да, это удивительно высокая степень сжатия уже).

Если бы цели Mazda на 20 процентов, возможно 30 процентов, улучшились бы, это означало бы, что 2.0-литровый двигатель SkyActiv-X генерирует 186-202 л.с., 180-195 фунт-фут крутящего момента и 44-48 шоссе миль на галлон. Это отлично подходит для автомобиля без турбонаддува, который окунает больше топлива и воздуха. Mazda привязывает двигатель SkyActiv-X, который теперь тестируется со скоростью 178 л.с. и крутящим моментом 170 фунт-фут.

SkyActiv-X является частью проекта Mazda Sustainable Zoom-Zoom 2030, охватывающего безопасность и окружающую среду. По сравнению с базовым показателем 2010 года Mazda планирует снизить выбросы CO2 в атмосферу на 20% и увеличить на 20% в 2030 году и на 90% в 2050 году. Из-за низкой скорости приема гибридов, плагинов и чистых EV в США в настоящее время (около 2 процентов всех продаж / аренды), Mazda видит более близкие выгоды от повышения эффективности бензиновых и дизельных двигателей. Таким образом, SkyActiv-D (дизель), SkyActiv-G (бензин) и SkyActiv-X (бензиновое дизельное топливо HCCI / SPCC).

Улучшенные сиденья, дополнительная шумоизоляция

Дизели были по своей природе шумными и грубыми. Только за последние 5-10 лет было трудно сказать изнутри, что вы в дизельном автомобиле. Mazda работает еще труднее, чтобы устранить признаки неровности автомобилей SkyActiv-X. В тестовых мулах имеется значительный звукопоглощающий материал.

Mazda даже спроектировала (с Recaro) сиденья со специальной пеной высокой плотности, чтобы поглощать двигатель и ездить на вибрации. Это то, что вы найдете на автомобилях Audi, но тогда другая цель Mazda заключается в том, чтобы поставлять автомобили премиум-класса по основным ценам, а кроссоверы CX-9 и CX-5 - это многообещающие ранние примеры. Mazda также перерабатывает сиденье водителя, так что две или три ножные педали находятся прямо перед водителем, а не под углом к ​​центру.

В наших испытательных поездках в прибрежной южной Калифорнии и вокруг нее автомобили были достаточно хорошо воспитаны. Силовая полоса была широкой, что говорит о том, что Mazda может переносить шестиступенчатую автоматическую на производство, без необходимости нажимать до восьми или более скоростей. (Был также шестиступенчатый ручной тестовый автомобиль, и руководство должно быть в планах Mazda для SkyActiv-X.) Те, кто тяжело трястись по дросселю, были встречены случайным грохотом. Дизели часто бывают шумными, когда они холодные, и тестовые машины, в которые я вошел, уже были готовы и готовы к вождению.

SkyActiv-X: Увидимся в 2019 году?

В то же время Mazda продолжает добиваться большей мощности и / или эффективности большинства компонентов и была в течение большей части последнего десятилетия. Они включают в себя 15 процентов от двигателей MZR «MaZda Responsive» от 2001 года до нынешнего SkyActiv-G, 20 процентов от MZR-CD (дизель) до Skyactiv-D; 1 процент от ручных передач и 4-7 процентов от автоматики SkyActive Drive; 3-5 процентов на 100 кг (220 фунтов) веса.

Производство SkyActiv-X получило бы также мягкий гибридный электродвигатель. Скорее всего, это будет 48-вольтовая система, которая позволяет использовать небольшую литий-ионную батарею и компактную упаковку, хотя Mazda отказалась комментировать.

Mazda уже имеет самую лучшую в отрасли топливную экономичность (и имеет пять лет подряд), достигнув 29,6 миль на галлон в целом за 2016 год. SkyActiv-X и SkyActiv-D (дизель) помогут. С SkyActiv-X, это все более удивительно, исходя из одного из самых маленьких автопроизводителей в отрасли. Хотя малый может быть преимуществом, говорит инженер по разработке автомобилей Mazda Дейв Колман: «Если инженер должен внести изменения, он может сидеть рядом с человеком, который может это сделать».

Читать далее

Ученые напечатали на 3D-принтере микроскопический корабль "Вояджер" с собственным двигателем

У него нет варп-двигателей, но он прекрасно уживается с помощью перекиси водорода и платины.

Ракета SLS НАСА не прошла основные испытания двигателя

НАСА не хочет называть это неудачей, но многие другие так считают.

Обновление миссии после полета на изобретении 15: кратеры, кипение и серводвигатель:

Как будто это не было достаточно жестким пилотированием космического вертолета на Марсе, загадочная колебания заставляет NASA решить, следует ли принять ли полетное программное обеспечение Patch Ingenity.

Первый двигатель: 4-битный 4004 процессора Intel 4004

INTEL 4004 по сравнению с 50 сегодня - с днем ​​рождения первого коммерческого процессора, когда-либо построенного.