Στα πλαίσια της παρουσίασης του Mazda CX-30 οδηγήσαμε και το 3άρι με τον καινούργιο SkyActive-X βενζινοκινητήρα που λειτουργεί περίπου σαν diesel.
Οδηγούμε: Mazda 3 με τον επαναστατικό κινητήρα Skyactiv-X
20.015 Επισκέψεις στο άρθρο (24/7/2019)
Ένας diesel που καίει... βενζίνη! Χάρη στην υψηλή συμπίεση, ο επαναστατικός κινητήρας Skyactiv-X συνδυάζει τα πλεονεκτήματα των diesel κινητήρων και αυτών της βενζίνης. Τον δοκιμάζουμε στο Mazda 3.
Ο 2λιτρος Skyactiv-X είναι κινητήρας βενζίνης ο οποίος αν και διαθέτει μπουζί, αυτό χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της καύσης μέσω συμπίεσης, όπως συμβαίνει στα diesel. Η σχέση συμπίεσής του μάλιστα είναι 16,3:1 θυμίζοντας diesel. Ο Skyactiv-X αποδίδει 180 ίππους με 224 Νm ροπής στις 3.000 σ.α.λ. Υπάρχει στάνταρ ήπια υβριδικό σύστημα κίνησης και η Mazda προτείνει νορμάλ αμόλυβδη βενζίνη 95 οκτανίων.
Το πρόβλημα στις προσπάθειες για καύση βενζίνης μέσω συμπίεσης που έχουν γίνει από διάφορους κατασκευαστές ήταν πως αυτή μπορούσε να συμβεί σε ένα μικρό εύρος στροφών και φορτίων με μη αποδεκτά αποτελέσματα στην πράξη. Η Mazda ήρθε να ελέγξει την καύση μέσω μπουζί ονομάζοντας αυτήν την τεχνοτροπία SPCCI (Spark Controlled Compressed Ignition) και μπορεί να εφαρμοστεί σε λιγότερα ή περισσότερα κυβικά. Τι συμβαίνει όμως σε αυτόν τον επαναστατικό κινητήρα της Mazda;
Καθώς το έμβολο ανεβαίνει στο άνω νεκρό σημείο υπάρχει ένα πολύ φτωχό μείγμα μέσα στον κύλινδρο. Δίπλα από το μπουζί υπάρχει ένα υψηλής πίεσης μπεκ που ψεκάζει μια μικρή ποσότητα βενζίνης. Την στιγμή του ψεκασμού το μπουζί δίνει σπινθήρα και δημιουργείται ένα μέτωπο φλόγας που κινείται προς τα κάτω. Φανταστείτε ότι είναι σαν να υπάρχουν δύο έμβολα τα οποία πιέζουν το μείγμα από κάτω και από πάνω. Αυτό αυξάνει πολύ την συμπίεση και τελικά ξεκινάει η καύση και στο υπόλοιπο φτωχό μείγμα. Με αυτόν τον τρόπο είναι εφικτή η καύση λόγω συμπίεσης σε μεγάλο εύρος στροφών και φορτίων.
Επειδή ο κινητήρας σε ό,τι αφορά το μείγμα είναι κοντά στην λειτουργία του diesel, για να επιτευχθεί το φτωχό μείγμα, απαιτείται περίσσεια αέρα. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω ενός συμπιεστή στροφάλου τύπου roots ο οποίος απεμπλέκεται σε χαμηλές στροφές και φορτία, για να μην γίνει το μείγμα ιδιαίτερα φτωχό. Επίσης ένα ακόμα χαρακτηριστικό άξιο αναφοράς, είναι ότι η πεταλούδα είναι πολύ συχνά μονίμως ανοιχτή, κάτι που μειώνει τις απώλειες άντλησης, ενώ επιπρόσθετα ο κινητήρας ουσιαστικά δουλεύει σε τέσσερις κύκλους: Κύκλο βενζίνης, diesel, Atkinson όταν ο συμπιεστής Roots είναι ανενεργός και Miller όταν αυτός είναι ενεργός. Οι δύο τελευταίοι κύκλοι επιτυγχάνονται μέσω του αργού κλεισίματος των βαλβίδων εισαγωγής όπως και σε άλλους κινητήρες του είδους.
Το πρόβλημα στις προσπάθειες για καύση βενζίνης μέσω συμπίεσης που έχουν γίνει από διάφορους κατασκευαστές ήταν πως αυτή μπορούσε να συμβεί σε ένα μικρό εύρος στροφών και φορτίων με μη αποδεκτά αποτελέσματα στην πράξη. Η Mazda ήρθε να ελέγξει την καύση μέσω μπουζί ονομάζοντας αυτήν την τεχνοτροπία SPCCI (Spark Controlled Compressed Ignition) και μπορεί να εφαρμοστεί σε λιγότερα ή περισσότερα κυβικά. Τι συμβαίνει όμως σε αυτόν τον επαναστατικό κινητήρα της Mazda;
Καθώς το έμβολο ανεβαίνει στο άνω νεκρό σημείο υπάρχει ένα πολύ φτωχό μείγμα μέσα στον κύλινδρο. Δίπλα από το μπουζί υπάρχει ένα υψηλής πίεσης μπεκ που ψεκάζει μια μικρή ποσότητα βενζίνης. Την στιγμή του ψεκασμού το μπουζί δίνει σπινθήρα και δημιουργείται ένα μέτωπο φλόγας που κινείται προς τα κάτω. Φανταστείτε ότι είναι σαν να υπάρχουν δύο έμβολα τα οποία πιέζουν το μείγμα από κάτω και από πάνω. Αυτό αυξάνει πολύ την συμπίεση και τελικά ξεκινάει η καύση και στο υπόλοιπο φτωχό μείγμα. Με αυτόν τον τρόπο είναι εφικτή η καύση λόγω συμπίεσης σε μεγάλο εύρος στροφών και φορτίων.
Επειδή ο κινητήρας σε ό,τι αφορά το μείγμα είναι κοντά στην λειτουργία του diesel, για να επιτευχθεί το φτωχό μείγμα, απαιτείται περίσσεια αέρα. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω ενός συμπιεστή στροφάλου τύπου roots ο οποίος απεμπλέκεται σε χαμηλές στροφές και φορτία, για να μην γίνει το μείγμα ιδιαίτερα φτωχό. Επίσης ένα ακόμα χαρακτηριστικό άξιο αναφοράς, είναι ότι η πεταλούδα είναι πολύ συχνά μονίμως ανοιχτή, κάτι που μειώνει τις απώλειες άντλησης, ενώ επιπρόσθετα ο κινητήρας ουσιαστικά δουλεύει σε τέσσερις κύκλους: Κύκλο βενζίνης, diesel, Atkinson όταν ο συμπιεστής Roots είναι ανενεργός και Miller όταν αυτός είναι ενεργός. Οι δύο τελευταίοι κύκλοι επιτυγχάνονται μέσω του αργού κλεισίματος των βαλβίδων εισαγωγής όπως και σε άλλους κινητήρες του είδους.
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
