Есть дизельные двигатели, есть бензиновые. Все знают. Два разных вида топлива, разные технологии, разные преимущества. Даже если вы добавите КПГ и СНГ, они будут лишь подгруппами «бензинового двигателя», двигателя с искровым зажиганием. С другой стороны, дизель - это воспламенение от сжатия. С чисто технической точки зрения, инженеры всегда мечтали объединить лучшие результаты из обоих миров. Но многие производители из-за этого уже потерпели неудачу. Такая компания, как Mercedes-Benz, также попробовала «диезотто» и прекратила эксперименты. Но в 2019 году время настало - небольшой японский автомобильный бренд представляет первый серийный «бензиновый дизель».

Skyactiv-X - ответ Mazda на острые вопросы

Тест-драйв в прототипе

Прототип незаметно выкрашен в матово-черный цвет под португальским солнцем. Он похож на Mazda 3. И металлическое покрытие также позаимствовано у нынешней Mazda3. Однако под листовым металлом уже есть большая часть преемника, который выйдет на рынок в начале 2019 года. И что особенно важно, в мире есть 5 из 6 существующих прототипов с технологией Skyactiv-X, которые были выстроены здесь, чтобы дать журналистам представление о новой технологии. Технология, которую Mazda обещает повысить КПД не менее чем на 20-30% - таким образом, легко сравняться с нынешними дизельными двигателями Mazda - плюс удовольствие от вождения в широком диапазоне скоростей и, что особенно важно в настоящее время, такое же чистое, как любой другой двигатель. Двигатели Skyactiv-X будут в 10 раз ниже предельных значений, установленных в ЕС. И не только на испытательном стенде, но и в так называемом тесте RDE, т.е. в дороге. Для достижения этой цели Mazda открыла целую новую главу в области двигателей.

Авто зажигание искровым зажиганием

Путь инженеров в Мазде замечательный. Но сначала короткое погружение в технологию сжигания топлива должно помочь разобраться в прогрессе, достигнутом Mazda. Чтобы сжечь бензин, молекулы топлива и втянутый воздух должны взаимодействовать друг с другом. Соотношение между бензином и кислородом называется соотношением воздуха для горения или лямбда. Идеальное соотношение, при котором можно сжечь все атомы бензина, называется лямбда 1.0

Лямбда 1 соответствует 1 кг бензина и (1.34 л) и 14.7 кг воздуха для дыхания. Это отношение, лямбда 1, также известно как стехиометрическая смесь сгорания и означает, что смесь топлива и кислорода полностью сгорает. Это идеальный случай. Теоретически. Однако современные двигатели также используют богатую смесь во время сгорания для увеличения мощности или охлаждения камеры сгорания - однако в идеальном случае желателен избыток воздуха. Когда кислорода доступно больше, чем топлива, это называется обедненной смесью. И наоборот, если вы достигнете той же производительности на обедненной смеси, что и с коэффициентом лямбда 1, это означает, что вам нужно меньше топлива для той же работы. Так машина экономичнее. Однако обедненная смесь на самом деле также снижает производительность двигателя. С другой стороны, в случае обедненного сгорания температура в камере сгорания ниже, что связано с более высоким КПД и значительно снижает образование NOx. Секрет чистого горения кроется в воздушной смеси.

Бережливое сгорание, однако, имеет другие проблемы. Как только появляется слишком много молекул кислорода, возникает риск того, что вся смесь не может воспламениться в нужное время. Этой проблемы можно избежать в случае самовоспламенения при высокой степени сжатия. Потому что тогда импульс сгорания больше не исходит от расположенной в центре свечи зажигания.

Так что же может быть более очевидным, чем сжигание сухой смеси самовозгоранием?

И это именно то, что все остальные пока не смогли сделать. Новый подход технологии Skyactiv-X сочетает воспламенение от сжатия с внешним воспламенением, позволяет получить топливно-воздушную смесь значительно выше лямбда 1 и по-прежнему позволяет избежать неконтролируемого воспламенения от сжатия (детонации) бензина. Этот успех стал возможным благодаря двум факторам: с одной стороны, современная электроника двигателя только теперь может точно и в реальном времени управлять процессом сгорания для каждой камеры сгорания, а с другой стороны, это уловка Mazda, используя свечу зажигания. обойти эффект трудно контролируемой точки воспламенения. Поначалу это может сбивать с толку. «Самовоспламенитель» со свечой зажигания?

SPCCI - прорыв в технологии двигателей

Чрезвычайно бедная бензин-воздушная смесь сжимается в соотношении 16: 1 и вот-вот самовозгорается. Процесс сгорания инициируется небольшим дополнительным впрыском непосредственно перед свечой зажигания и зажиганием свечи. Однако эффект заключается не в том, что воспламенение «перетекает» на молекулы топлива, как это было бы в случае. Скорее, за счет сгорания небольшой порции перед свечой зажигания и результирующего расширения в камере сгорания давление сжатия точно увеличивается, и оставшаяся бедная смесь в моторном отсеке воспламеняется. BAMM. 

То, что здесь объясняется несколькими сотнями слов, происходит в движке нового поколения Skyactiv-X за миллисекунды. Водитель не замечает ничего из всех усилий. Ничего. Таким образом, Mazda обещает бензиновый двигатель, который достигает совершенно нового уровня эффективности. Благодаря сложной системе управления двигателем, новый двигатель Skayctiv-X способен двигаться с лямбда-смесью, превышающей 1, в чрезвычайно широком диапазоне используемых скоростей. Бережливое сгорание, чистота, приводит к эффективности на уровне самых современных дизельных двигателей. Без проблем с NOx. Без проблем с CO2. Но с радостью поворота и маневренности современного бензинового двигателя.

Диски гибкие

В отличие от современных двигателей с обедненным слоистым зарядом, ключевым словом цикл Аткинсона (цикл Миллера), двигатель Skyactiv-X не привязан к узкому диапазону скоростей, чтобы быть максимально эффективным. Это приводит к совершенно новому уровню маневренности при вождении. Широкий диапазон скоростей, в котором благодаря технологии SPCCI можно ездить на обедненной смеси, позволяет прототипу Mazda3 ловко и быстро двигаться по проселочным дорогам. Двигатель Skyactiv-X с целевой мощностью 190 л.с. и 230 Нм превосходит нынешнее поколение Skyactiv-G с точки зрения производительности, но все же не впечатляюще массивный моторизованный. Зарядка компрессора Skyactiv-X не служит для увеличения производительности, а только для обеспечения максимального избытка воздуха. Поэтому компрессор не работает в диапазоне низких скоростей. Вероятно, можно было бы работать с электронным турбонаддувом, но первым делом нужно было использовать проверенный компрессор.

Широкий применимый диапазон скоростей делает ненужными все более сложные передачи. Двигатель, который столь же эффективен при 1.900 оборотах, как и при 3.500 оборотах, может безопасно отправляться в путешествие с шестью передачами - без необходимости принимать какие-либо недостатки в расходе топлива.

Водитель ничего не чувствует от воспламенения от сжатия с «внешним управлением». Только слабый звон от не полностью контролируемого сгорания на очень низких оборотах двигателя иногда проникает в ухо во время 1.5-часовой тест-драйва. В остальном Skyactiv-X и его новая платформа шасси убеждают значительно повышенным шумовым комфортом, чистым, привлекательным демпфированием и чувствительным рулевым управлением.

Поэтому, когда новая Mazda3 появится на рынке в 2019 году, благодаря технологии Skyactiv-X, маневренности и удовольствию от вождения, она все еще может стать настоящим лучом надежды для поклонников двигателей внутреннего сгорания.

Сознательно отличается

Mazda сознательно идет другим путем, чем остальная автомобильная промышленность, с технологией Skyactiv-X. Вы можете подумать, что это ошибка, когда увидите, что другие производители прилагают усилия для преобразования своего парка техники на подключаемые гибридные технологии. Но Mazda пока что не верит в двигатель внутреннего сгорания и даже находится в авангарде разработки двигателей с использованием новых технологий. Есть много веских аргументов, почему Mazda могла быть права в этом отношении. Классический двигатель внутреннего сгорания мог бы занять лидирующую позицию в соотношении скважин к колесам, если бы его топливо было нейтральным по CO2. Это не классический бензин. Но Mazda также работает с университетами Японии над технологией бензина из водорослей. Итак, искусственный бензин. И конечно же вы готовите электромобиль на 2019 год, ведь без него просто не обойтись. Хотя бы по политическим причинам.