Magna Mazda SkyActiv G - petrol u SkyActiv D - diesel

Il-manifatturi tal-karozzi għandhom l-għan li jnaqqsu l-emissjonijiet tas-CO₂ differenti. Kultant huwa, pereżempju, o Kompromessi li jċaqilqu l-ferħ tas-sewqan fil-ġenb. Madankollu, Mazda ddeċidiet li tmur f'direzzjoni differenti u tnaqqas l-emissjonijiet b'soluzzjoni ġdida all-in-one li ma tneħħix il-pjaċir tas-sewqan. Minbarra d-disinn il-ġdid tal-magni petrol u diesel, is-soluzzjoni tinkludi wkoll chassis, body u gearbox ġodda. It-tnaqqis tal-piż tal-vettura kollha jimxi id f'id ma 'teknoloġija ġdida.

Studji reċenti juru li l-magni konvenzjonali tal-kombustjoni se jkomplu jiddominaw id-dinja tal-karozzi għall-15-il sena li ġejjin, għalhekk ta 'min ikompli jinvesti ħafna sforz biex jiżviluppahom. Kif tafu, ħafna mill-enerġija kimika li tinsab fil-fjuwil mhix ikkonvertita f'xogħol mekkaniku waqt il-kombustjoni, iżda litteralment tevapora fil-forma ta 'sħana mormija mill-pajpijiet ta' l-egżost, radjatur, eċċ u jispjegaw ukoll it-telf ikkawżat mill-frizzjoni ta ' il-partijiet mekkaniċi tal-magna. Fl-iżvilupp tal-ġenerazzjoni l-ġdida ta 'magni tal-gażolina u tad-diżil SkyActiv, inġiniera minn Hiroshima, il-Ġappun, iffukaw fuq sitt fatturi ewlenin li jaffettwaw il-konsum u l-emissjonijiet li jirriżultaw:

• proporzjon tal-kompressjoni,
• proporzjon tal-karburant għall-arja,
• it-tul tal-fażi tal-kombustjoni tat-taħlita,
• il-ħin tal-fażi tal-kombustjoni tat-taħlita,
• telf mill-ippumpjar,
• frizzjoni tal-partijiet mekkaniċi tal-magna.

Fil-każ tal-magni petrol u diesel, il-proporzjon tal-kompressjoni u t-tnaqqis fit-telf tal-frizzjoni wrew li huma l-aktar fatturi importanti fit-tnaqqis tal-emissjonijiet u l-konsum tal-fjuwil.

Mutur SkyActiv D.

Il-magna ta '2191 cc hija mgħammra b'sistema ta' injezzjoni common rail bi pressjoni għolja b'injetturi pjeżoelettriċi. Huwa għandu proporzjon ta 'kompressjoni baxx b'mod mhux tas-soltu ta' 14,0: 1 għad-diżil. L-iċċarġjar huwa pprovdut minn par ta 'turbochargers ta' daqsijiet differenti, li għandu effett pożittiv fuq it-tnaqqis tad-dewmien fir-rispons tal-magna meta tagħfas il-pedala tal-aċċeleratur. Il-ferrovija tal-valv tinkludi vjaġġar tal-valv varjabbli, li jisħon aktar malajr meta l-magna tkun kiesħa, minħabba li wħud mill-gassijiet tal-egżost jerġgħu lura lejn iċ-ċilindri. Minħabba startjar kiesaħ affidabbli u kombustjoni stabbli matul il-fażi ta 'tisħin, magni diżil konvenzjonali jeħtieġu proporzjon ta' kompressjoni għolja, li huwa tipikament fil-medda ta '16: 1 sa 18: 1. Il-proporzjon ta' kompressjoni baxx ta '14,0: 1 għall-SkyActiv -Magna D tippermetti li tottimizza l-ħin tal-proċess ta 'kombustjoni. Hekk kif il-proporzjon tal-kompressjoni jonqos, it-temperatura u l-pressjoni taċ-ċilindru jonqsu wkoll fiċ-ċentru mejjet ta 'fuq. F'dan il-każ, it-taħlita tinħaraq itwal anke jekk il-karburant jiġi injettat fiċ-ċilindru eżatt qabel ma jilħaq iċ-ċentru mejjet ta 'fuq. Bħala riżultat ta 'kombustjoni fit-tul, żoni b'defiċjenza ta' ossiġnu mhumiex iffurmati fit-taħlita kombustibbli, u t-temperatura tibqa 'uniformi, sabiex il-formazzjoni ta' NOx u nugrufun tkun eskluża b'mod sinifikanti. Bl-injezzjoni tal-fjuwil u l-kombustjoni qrib iċ-ċentru mejjet ta 'fuq, il-magna hija aktar effiċjenti. Dan ifisser użu aktar effiċjenti tal-enerġija kimika li tinsab fil-fjuwil kif ukoll aktar xogħol mekkaniku għal kull unità ta 'fjuwil milli fil-każ ta' magna diesel bi proporzjon ta 'kompressjoni għoli. Ir-riżultat huwa tnaqqis fil-konsum tad-diżil u l-emissjonijiet loġiċi tas-CO2 b'aktar minn 20% meta mqabbel ma 'magna 2,2 MZR-CD li taħdem bi proporzjon ta' kompressjoni 16: 1. Kif imsemmi, ħafna inqas ossidi tan-nitroġenu huma ġġenerati waqt il-kombustjoni u kważi l-ebda karbonju tekniku. . Għalhekk, anke mingħajr sistema addizzjonali ta 'tneħħija ta' NOx, il-magna tissodisfa l-istandard ta 'emissjoni Euro 6 li għandha tidħol fis-seħħ fl-2015. Għalhekk, il-magna m'għandhiex bżonn tnaqqis katalitiku selettiv jew katalist li jelimina l-NOx.

Minħabba l-kompressjoni baxxa, il-magna ma tistax tiġġenera temperatura għolja biżżejjed biex tqabbad it-taħlita waqt startjar kiesaħ, li tista 'twassal għal startjar problematiku ħafna u tħaddim intermittenti tal-magna, speċjalment fix-xitwa. Għal din ir-raġuni, SkyActiv-D huwa mgħammar bi glow plugs taċ-ċeramika u valv tal-egżost VVL ta 'stroke varjabbli. Dan jippermetti li l-gassijiet ta 'l-egżost jaħraq jiġu riċirkolati internament fil-kamra tal-kombustjoni. L-ewwel tqabbid huwa megħjun minn glow plug, li huwa biżżejjed biex il-gassijiet ta 'l-egżost jilħqu t-temperatura meħtieġa. Wara li tistartja l-magna, il-valv ta 'l-egżost ma jagħlaqx bħal magna ta' dħul normali. Minflok, jibqa 'miftuħ u l-gassijiet tal-egżost jaħraq jerġgħu lura fil-kamra tal-kombustjoni. Dan jgħolli t-temperatura fiha u għalhekk jiffaċilita t-tqabbid sussegwenti tat-taħlita. Għalhekk, il-magna taħdem bla xkiel u mingħajr interruzzjoni mill-ewwel mument.

Meta mqabbel mal-magna diesel 2,2 MZR-CD, il-frizzjoni interna tnaqqset ukoll b'25%. Dan huwa rifless mhux biss fi tnaqqis ulterjuri fit-telf ġenerali, iżda wkoll f'rispons aktar mgħaġġel u prestazzjoni mtejba. Benefiċċju ieħor ta 'proporzjon ta' kompressjoni aktar baxx huwa pressjonijiet massimi taċ-ċilindru aktar baxxi u għalhekk inqas stress fuq komponenti individwali tal-magna. Għal din ir-raġuni, m'hemmx bżonn ta 'disinn ta' magna daqshekk robust, li jirriżulta f'aktar iffrankar ta 'piż. Ir-ras taċ-ċilindru b'manifold integrat għandha ħitan irqaq u tiżen tliet kilogrammi inqas minn qabel. Il-blokka taċ-ċilindri tal-aluminju hija 25 kg eħfef. Il-piż tal-pistuni u l-crankshaft tnaqqas b'25 fil-mija oħra. Bħala riżultat, il-piż ġenerali tal-magna SkyActiv-D huwa 20% inqas minn dak tal-magna 2,2 MZR-CD użata s'issa.

Il-magna SkyActiv-D tuża supercharging f'żewġ stadji. Dan ifisser li huwa mgħammar b'turbocharger wieħed żgħir u wieħed kbir, kull wieħed jaħdem b'firxa ta 'veloċità differenti. L-iżgħar waħda tintuża f'veloċitajiet baxxi u medji. Minħabba l-inerzja aktar baxxa tal-partijiet li jduru, ittejjeb il-kurva tat-torque u telimina l-hekk imsejjaħ effett turbo, jiġifieri, id-dewmien fir-rispons tal-magna għal qabża f'daqqa tal-aċċeleratur b'veloċità baxxa meta ma jkunx hemm biżżejjed pressjoni fl-exhaust . pajp tal-fergħa għat-tidwir mgħaġġel tat-turbina tat-turbocharger. B'kuntrast, it-turbocharger ikbar huwa kompletament involut fil-medda ta 'veloċità medja. Flimkien, iż-żewġ turbochargers jipprovdu lill-magna b'kurva tat-torque ċatta b'rpm baxxa u qawwa għolja b'rpm għolja. Grazzi għall-provvista ta 'arja suffiċjenti mit-turbochargers fuq medda wiesgħa ta' veloċità, l-emissjonijiet ta 'NOx u partikuli jinżammu għal minimu.

S’issa, żewġ verżjonijiet tal-magna 2,2 SkyActiv-D qed jiġu prodotti għall-Ewropa. L-iktar waħda b'saħħitha għandha qawwa massima ta '129 kW f'4500 rpm u torque massimu ta' 420 Nm f'2000 rpm. L-iktar wieħed dgħajjef għandu 110 kW b'4500 rpm u torque ta '380 Nm fil-medda ta' 1800-2600 rpm, b'massimu. il-veloċità taż-żewġ magni hija 5200. Fil-prattika, il-magna taġixxi pjuttost letarġika sa 1300 rpm, minn dan il-limitu tibda tikseb veloċità, filwaqt li għal sewqan normali huwa biżżejjed li żżommha madwar 1700 rpm jew aktar anke għall-bżonnijiet ta 'aċċelerazzjoni bla xkiel.

Magna SkyActiv G.

Il-magna tal-petrol b'aspirazzjoni naturali, nominata Skyactiv-G, għandha proporzjon ta' kompressjoni għoli mhux tas-soltu ta' 14,0:1, bħalissa l-ogħla f'karozza tal-passiġġieri prodotta bil-massa. Iż-żieda fil-proporzjon tal-kompressjoni żżid l-effiċjenza termali tal-magna tal-gażolina, li fl-aħħar mill-aħħar tfisser valuri ta 'CO2 aktar baxxi u għalhekk inqas konsum tal-fjuwil. Ir-riskju assoċjat ma 'proporzjon ta' kompressjoni għolja fil-każ ta 'magni tal-gażolina huwa l-hekk imsejħa kombustjoni knocking - detonazzjoni u t-tnaqqis li jirriżulta fit-torque u l-użu eċċessiv tal-magna. Biex tevita l-kombustjoni li tħabbat it-taħlita minħabba l-proporzjon għoli ta 'kompressjoni, il-magna Skyactiv-G tuża tnaqqis fil-kwantità kif ukoll il-pressjoni tal-gassijiet sħan residwali fil-kamra tal-kombustjoni. Għalhekk, jintuża pajp tal-egżost f'konfigurazzjoni 4-2-1. Għal din ir-raġuni, il-pajp ta 'l-egżost huwa relattivament twil u għalhekk effettivament jipprevjeni l-gassijiet ta' l-egżost milli jirritornaw lejn il-kamra tal-kombustjoni immedjatament wara li jkunu ġew skarikati minnha. It-tnaqqis li jirriżulta fit-temperatura tal-kombustjoni effettivament jipprevjeni l-okkorrenza ta 'kombustjoni ta' detonazzjoni - detonazzjoni. Bħala mezz ieħor biex tiġi evitata d-detonazzjoni, il-ħin tal-ħruq tat-taħlita tnaqqas. Ħruq aktar mgħaġġel tat-taħlita jfisser żmien iqsar li matulu t-taħlita mhux maħruqa ta 'fjuwil u arja tkun esposta għal temperaturi għoljin, sabiex id-detonazzjoni ma jkollha l-ħin biex isseħħ xejn. Il-qiegħ tal-pistuni huma wkoll ipprovduti b'daħliet speċjali sabiex il-fjammi tat-taħlita tal-ħruq li tifforma f'ħafna direzzjonijiet jistgħu jespandu mingħajr ma jaqsmu lil xulxin, u s-sistema ta 'injezzjoni ġiet ukoll mgħammra b'injetturi b'ħafna toqob żviluppati ġodda, li tippermetti l-karburant biex jiġu atomizzati.

Huwa wkoll meħtieġ li jitnaqqas l-hekk imsejjaħ telf tal-ippumpjar sabiex tiżdied l-effiċjenza tal-magna. Dan iseħħ f'tagħbijiet aktar baxxi tal-magna meta l-pistun jiġbdu l-arja hekk kif jiċċaqlaq 'l isfel matul il-fażi tad-dħul.L-ammont ta' arja li tidħol fiċ-ċilindru normalment ikun ikkontrollat ​​minn valv tat-throttle li jinsab fil-passaġġ tad-dħul. F'tagħbijiet ħfief tal-magna, huwa meħtieġ biss ammont żgħir ta 'arja. Il-valv tat-throttle huwa kważi magħluq, li jwassal għall-fatt li l-pressjoni fil-passaġġ tad-dħul u fiċ-ċilindru hija taħt l-atmosfera. Għalhekk, il-pistun għandu jegħleb pressjoni negattiva sinifikanti - kważi vakwu, li jaffettwa b'mod negattiv il-konsum tal-fjuwil. Id-disinjaturi tal-Mazda użaw timing tal-valv tad-dħul u tal-egżost infinitament varjabbli (S-VT) biex jimminimizzaw it-telf tal-pompa. Din is-sistema tippermettilek tikkontrolla l-ammont ta 'arja tad-dħul billi tuża valvi minflok throttle. F'tagħbijiet baxxi tal-magna, hija meħtieġa ftit arja. Għalhekk, is-sistema tal-ħin tal-valv varjabbli żżomm il-valvoli tad-dħul miftuħa fil-bidu tal-fażi tal-kompressjoni (meta l-pistun jogħla) u tagħlaqhom biss meta l-ammont meħtieġ ta 'arja jkun fiċ-ċilindru. Għalhekk, is-sistema S-VT fl-aħħar mill-aħħar tnaqqas it-telf tal-ippumpjar b'20% u ttejjeb l-effiċjenza tal-proċess tal-kombustjoni. Soluzzjoni simili ilha tintuża minn BMW għal żmien twil, li sejjaħ din is-sistema VANOS doppju.

Meta tuża din is-sistema ta 'kontroll tal-volum tal-arja li tidħol, hemm riskju ta' kombustjoni insuffiċjenti tat-taħlita minħabba l-pressjoni aktar baxxa, peress li l-valvi tad-dħul jibqgħu miftuħa fil-bidu tal-fażi ta 'kompressjoni. F’dan ir-rigward, inġiniera Mazda użaw il-proporzjon ta ’kompressjoni għolja tal-magna Skyactiv G ta’ 14,0: 1, li tfisser temperatura u pressjoni ogħla fiċ-ċilindru, allura l-proċess ta ’kombustjoni jibqa’ stabbli u l-magna taħdem b’mod aktar ekonomiku.

L-effiċjenza baxxa tal-magna hija wkoll iffaċilitata mid-disinn ħafif tagħha u inqas frizzjoni mekkanika tal-partijiet li jiċċaqalqu. Meta mqabbel mal-magna tal-gażolina 2,0 MZR installata, il-magna Skyactiv G fiha 20% pistuni eħfef, 15% vireg tal-konnessjoni eħfef u berings ewlenin iżgħar tal-krankxaft, li jirriżultaw fi tnaqqis tal-piż ġenerali ta ’10%. Billi tnaqqas bin-nofs il-frizzjoni tal-valvi u l-frizzjoni taċ-ċrieki tal-pistun bi kważi 40%, il-frizzjoni mekkanika totali tal-magna tnaqqset bi 30%.

Il-modifiki kollha msemmija rriżultaw f'manuvrabbiltà aħjar tal-magna b'veloċitajiet baxxi sa medji u tnaqqis ta '15% fil-konsum tal-fjuwil meta mqabbel mat-2,0 MZR klassika. Illum, dawn l-emissjonijiet importanti tas-CO2 huma saħansitra inqas mill-magna diesel 2,2 MZR-CD li qed tintuża llum. Il-vantaġġ huwa wkoll l-użu tal-gażolina klassika BA 95.

Il-magni kollha tal-petrol u tad-diżil SkyActiv fl-Ewropa se jkunu mgħammra b'sistema i-stop, jiġifieri sistema ta 'start-start biex awtomatikament tintefa l-magna meta titwaqqaf. Sistemi elettriċi oħra, ibbrejkjar riġenerattiv, eċċ se jsegwu.