Mazda, достигая недостижимое, черпая вдохновение в своей концепции «Устойчивого развития до 2030 года» и устремляясь к обретению углеродной нейтральности в 2050 году, разработала новый 1,5-литровый двигатель Skyactiv-G, уделив особое внимание топливной экономичности и экологическим характеристикам. В этом бензиновом двигателе путем применения передовых технологий, разработанных еще в 2019 году при создании SKYACTIV-X, инженеры Mazda с огромным подъёмом и концентрацией творческих сил реализовали конструктивные решения, улучшающие экологические характеристики двигателя без ущерба для его технических показателей.
Характеристики двигателя
В таблице показаны основные характеристики этого двигателя. Унаследовав базовую структуру от обычного двигателя, две технологии, реализованные в SKYACTIV-X, были приняты в качестве ключевых для повышения эффективности использования топлива и снижения выбросов:
– Вихревые регулирующие заслонки (SCV)
– Система рециркуляции отработавших газов с охлаждением
Технические данные двигателей Skyactiv-G 1.5
Технология эффективного горения
В бензиновом двигателе качество подготовки топливовоздушной смеси в камере сгорания оказывает большое влияние на расход топлива и состав вредных выбросов в выхлопных газах. В новом двигателе используется система вихревых заслонок SCV, чтобы создать поток воздуха в цилиндре в форме наклонного вихря, распылить топливо в этот поток, направить воздушно-топливную смесь к свече зажигания и увеличить скорость сгорания. С применением технологии диагонально-вихревого горения (Diagonal Vortex Combustion), инженеры улучшили топливную экономичность до 6,8% и снижение выбросов на 57% по сравнению с текущим циклом WLTC. (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle – WLTC циклы являются частью согласованных во всем мире процедур испытаний легковых автомобилей (WLTP)).
Сравнение топливовоздушных потоков в цилиндре при сжатии
В обычном двигателе основной формой течения воздуха в камере сгорания был продольный вихревой поток, но в новом двигателе в соответствии с условиями эксплуатации задается еще и горизонтальный вихрь, в результате чего образуется наклонный диагональный вихрь.
Вихревые заслонки системы SCV создают диагональный вихревой поток во время такта впуска, а оптимизация конструкции поршня поддерживает эту форму потока до второй половины такта сжатия. Новый двигатель имеет следующие два преимущества:
– Улучшенная скорость горения
– Улучшенная управляемость топливовоздушным потоком
В новом двигателе используется новая схема течения потока, благодаря которой центр вихря остается наклоненным при движении поршня вверх до второй половины такта сжатия. Вокруг свечи зажигания образуется высокоскоростной поток, и начальное сгорание смеси происходит быстрее. Результатом реализации этой схемы стала увеличенная скорость сгорания, и был найден компромисс между снижением насосных потерь на впуске и ухудшением скорости сгорания из-за внедрения системы рециркуляции отработавших газов, которая в прошлом была проблемой этой разработки.
Кроме того, система рециркуляции отработавших газов была переработана для максимального использования новой технологии сгорания. Был принят клапан рециркуляции отработавших газов дискового типа с превосходной управляемостью потоком. За счет создания кратчайшего пути рециркуляции отработавших газов в камеру сгорания и оптимизации компоновки улучшена чувствительность и достигнута компактность установки компонентов системы EGR на транспортном средстве.
В бензиновом двигателе для раннего прогрева катализатора необходимо значительно отодвинуть угол опережения зажигания до такта расширения сразу после холодного пуска для повышения температуры выхлопных газов. В результате ухудшается воспламеняемость из-за падения температуры в камере сгорания в момент зажигания, поэтому вокруг свечи зажигания необходимо создать слой обогащенной топливовоздушной смеси с хорошей воспламеняемостью.
В обычных двигателях топливо преобразуется за счет удара струи о поршень во второй половине процесса сжатия. Однако пленка топлива, остававшаяся на верхней поверхности поршня, была причиной образования сажевых частиц и составляла большую часть вредных выбросов в ОГ. По этой причине в новом двигателе упразднен метод расслоения WallGuide и принят метод расслоения (стратификации) Air Guide, использующий новую схему потока.
В этом методе воздушный поток закручивается заслонками SCV, направляющими центр вихря с медленной скоростью потока на торец форсунки. Топливная струя, впрыскиваемая в центр этого вихря, дрейфует и испаряется в центре, не сталкиваясь с поршнем. Испарившееся топливо перемещается в область свечи поднимающимся поршнем, при этом удалось добиться послойной концентрации паров топлива необходимого качества вблизи свечи для стабильного горения.
Выпущенная в 2021г. Mazda2 с передним приводом, шестиступенчатым «автоматом» и новым Skyactiv-G 1.5 с повышенной степенью сжатия, расходует в смешанном цикле WLTP феноменальные 4,92 л/100 км против 5,26 л в аналогичной комплектации с обычным двигателем Skyactiv-G 1.5.
Оригинал статьи: http://ниппонсервис.рф/tekhnika-i-tekhnologii/679-mazda-novyj-1-5-litrovyj-benzinovyj-dvigatel-skyactiv-g
Покупайте наших слонов!
