Mazda Skyactiv-X

Mazda Skyactiv-X, με το μοντέλο της ιαπωνικής εταιρείας να διαθέτει 2λιτρους κινητήρες βενζίνης Skyactiv-X που συνδυάζουν τα οφέλη ενός diesel.

 

Κλειδί στην επιχειρησιακή ικανότητά τους αποτελεί το μίγμα καυσίμου-αέρα που είναι πιο «καθαρό» σε σχέση με τα συμβατικά μοτέρ. Αυτό καθώς το καύσιμο είναι τόσο λίγο, που μια κανονική μηχανή με μπουζί, δεν μπορεί να προκαλέσει ανάφλεξη.

 

Η εταιρεία χρησιμοποιεί ήδη αυτούς τους κινητήρες για να μειώσει την κατανάλωση. Ως εκ τούτου, αύξησε την αναλογία συμπίεσης, με συνέπεια το καύσιμο να αναφλέγεται από αυτή, όπως γίνεται στα μοτέρ πετρελαίου.

 

Αυτό το πλάνο (Homogeneous Charge Compression Ignition-HCCI) έχει δοκιμαστεί και από άλλους κατασκευαστές. Ωστόσο δεν ήταν εφικτή η αλλαγή ανάφλεξης από συμπίεση σε ανάφλεξη με σπινθήρα.

 

Η λύση της Mazda ακούει στο όνομα Spark Controlled Compression Ignition (SPCCI). Αυτό επιτρέπει στον κινητήρα να κάνει τα παραπάνω, χρησιμοποιώντας ένα μπουζί το οποίο μπορεί να λειτουργήσει και με τους δύο τρόπους.

 

Η διαδικασία έγχυσης καυσίμου δημιουργεί δύο ζώνες μίγματος μέσα στον θάλαμο καύσης, όταν αλλάζει σε ανάφλεξη με συμπίεση. Οι εγχυτήρες πλημμυρίζουν τον θάλαμο καύσης με το μίγμα, που ως επί το πλείστον περιέχει μεγάλο όγκο αέρα κατά τη διάρκεια της εισαγωγής και τότε ακριβώς εγχύεται ποσότητα ατμοποιημένου καυσίμου γύρω από το μπουζί στη στάδιο της συμπίεσης. Φανταστείτε έναν κεράσι σε cupcake, όπου το κεράσει βρίσκεται στην πλουσιότερη ζώνη και το κέικ είναι το καθαρό μίγμα.

 

Λόγω της υψηλής αναλογίας συμπίεσης 16,3:1 των κινητήρων βενζίνης Skyactiv, η πρώτη έγχυση βρίσκεται στα πρόθυρα καύσης ούτως ή άλλως. Για να αναφλεγεί το μίγμα τη σωστή στιγμή, γίνεται έκχυση μικρής δόσης ατμοποιημένου καυσίμου γύρω από το μπουζί, δημιουργώντας μια πλούσια ζώνη. Όταν το μπουζί δώσει τον σπινθήρα, αναφλέγει την τοπική ζώνη καυσίμου και αέρα. Αυτό αυξάνει την πίεση στον θάλαμο καύσης όπου υπάρχει ανάφλεξη του μίγματος.

 

Τεχνολογία SPCCI

 

Η τεχνολογία SPCCI λειτουργεί σε μικρά φορτία μόνο, κατά τη διάρκεια ήρεμης οδήγησης, με μεγαλύτερη αναλογία αέρα συγκριτικά με το καύσιμο και σε σχέση με έναν κανονικό κινητήρα, μειώνοντας την κατανάλωση. Αν ο οδηγός θελήσει να κινηθεί γρηγορότερα, ο κινητήρας αλλάζει σε συμβατική λειτουργία και αναλογία 14,7:1. Ο συμβατικός τρόπος ανάφλεξης χρησιμοποιείται στα μεγαλύτερα φορτία και κατά τη διάρκεια της εκκίνησης, όπου το μοτέρ είναι κρύο.

 

Μέσω ελέγχου από το μπουζί, τα ζητήματα της ασταθούς καύσης μπορούν να αποφευχθούν, επιτυγχάνοντας μια ομαλή μετάβαση μεταξύ της ανάφλεξης με συμπίεση και της ανάφλεξης με σπινθήρα. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί σε λειτουργία ανάφλεξης με συμπίεση, χρησιμοποιεί λιγότερα καύσιμα και παράγει λιγότερες εκπομπές CO2.

 

Επιπλέον, επειδή η τεχνολογία SPCCI είναι πιο σταθερή στο σημείο όπου χάνει η HCCI, σημαίνει πως ο κινητήρας μπορεί να λειτουργεί σε ποσοστό 80% με αποδοτικότερο τρόπο.

 

Συνέπεια των παραπάνω, είναι η χαμηλότερη κατά 20% κατανάλωση σε σχέση με τον Skyactiv-G και αύξηση της ροπής κατά 10%-30% ανάλογα με τις στροφές ανά λεπτό. Συν τοις άλλοις, μειώνονται και τα NOx.

 

Πηγή: Mazda