Мазда. 18:1 в 2020 году в серию?

Модераторы: motor, strannik

Модератор: Ибадуллаев

Мазда. 18:1 в 2020 году в серию?

Сообщение cvarc » 02 май 2014, 21:56

По-моему мнению, это очередная псевдомаркетинговая фигня.
Причем описание настолько мутное, что лучше уж не писать ничего. :roll:
Так как опять пошел разговор про сверхобеденные смеси и работу в детонационном цикле без свечи зажигания.

Я до сих пор не до конца понимаю, как японцам удалось создать двигатели семейства Skyactiv со степенью сжатия 14:1 — невероятно высокой для бензиновых моторов и столь же удивительно низкой для дизелей. Ни у кого пока такое не выходит: разве что итальянцы в Ferrari добились «четырнадцати к одному», да и то только на моторе мелкосерийной версии 458 Speciale. А Mazda идет дальше — бензиновые агрегаты Skyactiv второго поколения будут иметь степень сжатия аж 18:1! Это невозможно, недостижимо, немыслимо!

Если только не колебать устои теории ДВС, двигателей внутреннего сгорания. Если только не стремиться к идеальному термодинамическому циклу. А судя по докладу Мицуо Хитоми, именно это и делают его подчиненные.


Практически все нынешние бензиновые моторы работают по циклу имени Николауса Отто — с принудительным зажиганием горючей смеси от свечи зажигания. У дизельных двигателей, принцип работы которых запатентовал Рудольф Дизель, все иначе — там смесь самовоспламеняется, когда факел тяжелого топлива впрыскивается в сильно сжатый и нагретый от этого воздух. В обоих ­циклах есть один общий недостаток: воспламенение происходит неравномерно. В бензиновых двигателях фронт пламени расходится по камере сгорания от свечи зажигания, в дизельных — по границе факела топлива, распыленного из форсунки. Из-за этой неравномерности приходится вводить опережение зажигания или впрыска — когда поршень еще не дошел до ВМТ, верхней мертвой точки. А это неэффективно.

Как бы заставить топливо воспламениться сразу, как бы устроить как можно ближе к ВМТ этакий «объемный взрыв»? Если процесс сгорания будет протекать гораздо быстрее, чем в традиционном моторе, то меньше теплоты уйдет впус­тую — например, через стенку цилиндра в виде потерь — и тем выше будет так называемый термический КПД, коэффициент полезного действия. Причем воспламенение должно быть контролируемым, без так называемой детонации — когда взрывная волна распространяется слишком быстро, она разрушает мотор.

Для этого горючая смесь обязана быть гомогенной, то есть топливо должно быть смешано с воздухом очень равномерно по всей камере сгорания — и воспламеняться ему нужно сразу по всему объему, без какого-либо единого «центра» вроде свечи зажигания. А еще одна задача — заставить такой мотор работать на очень бедной горючей смеси, с большим избытком воздуха.

Есть такой цикл! Это HCCI, Homogenious Compression Charge Ignition — буквально «воспламенение гомогенной смеси от сжатия». Двигателисты ломают голову над реализацией этого цикла десятки лет. Прототипы таких моторов еще в 2007 году показывали журналистам американцы из GM, работают над циклом HCCI Daimler (там его называют DiesOtto), Volkswagen и Nissan. А Honda еще в 1997 году внедрила нечто подобное на двухтактных мотоциклетных моторах серии ARC — с технологией Activated Radical Combustion, когда горючая смесь на некоторых режимах воспламеняется не искрой, а «свободными радикалами», то есть нагретыми частичками не сгоревших во время прошлого такта углеводородов. Для этого на выхлопе ставится заслонка, которая не выпускает из цилиндра часть выхлопных газов. Но хондовские «тарахтелки» работают с невысокой степенью сжатия: например, у мотора мотоцикла Honda CRM250 это 12,5:1, и режим ARC лишь позволяет им приблизиться к экономичности обычных четырехтактных моторов.

А вот Mazda задумала настоящий прорыв — о совмещении принципа HCCI и сверхвысокой степени сжатия больше не сообщает никто!

Уже сегодня в Хиросиме на стендах «крутят» прототипы моторов Skyactiv-2 следующего поколения, которые должны пойти в производство к 2020 году. Правда, даже японцам пока не удается достичь работы по циклу HCCI во всем диапазоне оборотов и нагрузок — поэтому в двигателях Skyactiv-2 все же сохранится система зажигания. В мощностных режимах воспламенение останется принудительным, от искры, а при частичных нагрузках и на холостом ходу моторы будут переходить на «идеальный» цикл HCCI. Но Skyactiv третьего поколения, возможно, обойдется вообще без свечей зажигания.


http://www.autoreview.ru/_archive/secti ... ON_ID=7693
Сегодня тот же день, что был вчера.
Аватара пользователя
cvarc
 
Сообщения: 906
Зарегистрирован: 29 мар 2009, 11:02
Откуда: Ярославль

Re: Мазда. 18:1 в 2020 году в серию?

Сообщение cvarc » 15 авг 2017, 12:59

Еще немного трэшака.

Идею даунсайзинга Mazda отвергла — дескать, все эти наддувы, интеркулеры, трубопроводы слишком дороги, а радости от малокубатурных моторов немного. И снова решила пойти своим, сугубо японским путем — сохранить «полноразмерные» атмосферники, но поиграть со степенью сжатия (СЖ).

Так на свет появилось новое семейство двигателей — Skyactiv. Два первенца обосновались на кроссовере СХ‑5: бензиновый двухлитровый двигатель и турбодизель объемом 2,2 л. Оба имеют одинаковую степень сжатия — 14. Это очень много для бензинового мотора (обычно 10–12) и очень мало для дизельного (обычно 16–18,5).

При постройке бензинового атмосферника Skyactiv-G за основу был взят предшественник MZR 2.0 со степенью сжатия 10,0. Увеличение СЖ повышает температуру и давление в цилиндре в конце такта сжатия. Это сулит более высокие КПД и мощность, но одновременно и сильную склонность к детонации — взрывному сгоранию топливовоздушной смеси, которое приводит к перегреву и разрушению колец и поршней. СЖ, близкая к 14, больше характерна для высокофорсированных спортивных моторов, работающих на топливе с высоким октановым числом, стойким к детонации. В конструкцию Skyactiv-G внесли массу новшеств, чтобы он мог безболезненно переваривать обычный 95‑й бензин и поработали над снижением механических потерь ради улучшения экономичности.

Уберечь двигатель от детонации призваны ионные датчики, встроенные в катушки зажигания. Вся соль в том, что работа мотора именно на грани детонации и обеспечивает максимально эффективное сгорание смеси. Ионные датчики более чувствительны и позволяют лучше контролировать момент появления детонации в каждом цилиндре — а до этого за ней следил лишь один традиционный страж, установленный в блоке. Новый датчик отслеживает детонацию по колебаниям ионного тока в зазоре между электродами свечи после воспламенения смеси. При ее сгорании образуются ионы, которые делают среду токопроводящей. Датчик подает напряжение на центральный электрод свечи и замеряет ток, проходящий между ним и заземленным боковым электродом.

Обновленная топливная система с непосредственным впрыском обеспечивает давление до 200 бар! С повышением давления в цилиндре это стало необходимым для правильного смесеобразования (ранее Mazda применяла непосредственный впрыск в основном для наддувных моторов, но давление не превышало 115 бар). На выходе такое решение дает эффективное сгорание, то есть высокую мощность, экономичность и экологичность двигателя.

Как и прежде, ТНВД (топливный насос высокого давления) имеет привод от распредвала, но на сей раз от выпускного. Дополняют его форсунки с шестью отверстиями (для лучшего распыления топлива). При хорошем испарении бензин еще и сбивает температуру в камере сгорания, а это тоже снижает вероятность возникновения детонации.

Чтобы сократить насосные потери в моторе и повысить экономичность, инженеры научили его работать по двум циклам: Аткинсона и более традиционному для бензиновых двигателей циклу Отто. Первый задействуется при низких нагрузках, когда нет необходимости в высоком крутящем моменте: впускные клапаны закрываются позже, уже на такте сжатия, и часть воздуха выходит через них обратно во впускной коллектор. По сути, поршень проходит часть пути без сжатия воздуха. Это снижает фактическую СЖ и крутящий момент, но вместе с ними и насосные потери. В таком режиме мотор работает более эффективно.

А при средних и высоких нагрузках впускные клапаны закрываются раньше (привычный цикл Отто) и происходит полное наполнение цилиндров. СЖ снова доходит до 14 — и мотор выдает высокий крутящий момент.

Цикл Аткинсона заставил инженеров включить во впускную систему вакуумный насос для нормальной работы усилителя тормозов. А всё из-за недостатка вакуума во впускном коллекторе при работе мотора в этом режиме. Насос имеет привод от выпускного распредвала и делит корпус с ТНВД.

Раньше подобные, но более простые узлы были обычным делом только для наддувных двигателей — у них вообще беда с вакуумом. Двигатель способен работать по двум циклам благодаря двум муфтам изменяемых фаз — это привычная гидравлическая на выпускном распределительном валу и электрическая на впускном.

Облегченный алюминиевый блок цилиндров теперь состоит из двух частей. Его разделили по оси коленвала на верхний и нижний. Подобная конструкция встречалась и у некоторых дизельных моторов, но при этом блок был чугунным, более жестким. В итоге массу двигателя снизили на 10%, а потери на трение — аж на 30%! Расход топлива и выбросы СО 2 уменьшились на 15%, столько же прибавил крутящий момент.

Мощность моторов для России ограничена с учетом наших налогов: максимум — 150 л.с., но в Европе такие же агрегаты выдают 165 сил.

Обойдясь без наддува, японцы улучшили все показатели, но мотор получился на редкость замысловатым. Больше всего тревожит то, что высокая степень сжатия существенно повысила нагрузки на элементы двигателя, а их дополнительно еще и облегчили — считай, ослабили.

http://www.zr.ru/content/articles/74844 ... restrojka/

Еще материалы:
http://bmwservice.livejournal.com/34833.html
http://bmwservice.livejournal.com/42242.html
https://autoreview.ru/articles/mazda-go ... t-szhatiya
Последний раз редактировалось cvarc 15 авг 2017, 14:06, всего редактировалось 2 раз(а).
Сегодня тот же день, что был вчера.
Аватара пользователя
cvarc
 
Сообщения: 906
Зарегистрирован: 29 мар 2009, 11:02
Откуда: Ярославль

Re: Мазда. 18:1 в 2020 году в серию?

Сообщение cvarc » 15 авг 2017, 13:42

Может кто видел какие-то данные реальных измерений этих двигателей?
Сообщите пожалуйста или дайте ссылку.
Сегодня тот же день, что был вчера.
Аватара пользователя
cvarc
 
Сообщения: 906
Зарегистрирован: 29 мар 2009, 11:02
Откуда: Ярославль


Вернуться в Инновационные двигатели

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Bing [Bot] и гости: 1

cron