Benzininis variklis su dyzelio smegenimis: nuostabus „Mazda“ sprendimas, kuris keičia žaidimo taisykles

2017 metais „Mazda“ pristatė keturių cilindrų benzininį variklį, kuris perėmė dyzelio savybę, tai savaiminį užsidegimą. Skirtingai nuo tradicinių dyzelių, jis išsaugojo benzininio motoro skambesį ir elgesį. Inžinieriai daugelį metų bandė suvaldyti šį principą, nes savaiminis užsidegimas leidžia deginti liesesnį kuro mišinį, mažina nuostolius ir pagerina efektyvumą. 

Problema visuomet buvo ta, kad reiškinį pavykdavo išlaikyti tik siaurame darbo diapazone. „Mazda“ sprendimą rado pakeldama uždegimo žvakės reikšmę į aukštesnį lygį ir sukūrė technologiją pavadintą „Spark Controlled Compression Ignition“ (SPCCI). Ji pavertė laboratorinį eksperimentą patikimu sprendimu, kurį šiandien galima rasti „Mazda3“ ir „CX-30“ modeliuose.

Kuo skiriasi SPCCI nuo įprasto benzininio uždegimo

Įprastame benzininiame variklyje žvakė uždega standartinę kuro ir oro proporciją, o liepsna plinta iš vieno taško. SPCCI veikia kitaip. Cilindras pripildomas lieso mišinio, o prieš uždegimą aplink žvakę sukuriama tankesnio kuro zona. Žvakė sukuria staigų slėgio šuolį, kuris uždega likusį mišinį savaime. Tokiu būdu galima naudoti itin liesą mišinį ir tiksliai valdyti uždegimo momentą. Sistema geba persijungti į paprastą uždegimą šaltam startui ar didesniam apkrovimui.

„e-Skyactiv X“ turi mažą „Roots“ tipo oro kompresorių, kuris į cilindrus tiekia daugiau oro, kad mišinys išliktų liesas platesniame režime. Be to, visa perjungimo sistema veikia sklandžiai, todėl savaiminis užsidegimas pasiekiamas daugelyje kasdienių situacijų, o ne tik laboratorijoje. Vairuotojas gauna benzininio motoro švelnumą aukštesniuose sūkiuose ir dyzelio efektyvumą lengvo darbo metu.

Galia ir ekonomiškumas

Šiuo metu „e-Skyactiv X 2.0“ variklis išvysto 186 arklio galias prie 6000 apsisukimų ir 240 Nm sukimo momentą prie 4000 apsisukimų. Vidutinės degalų sąnaudos „Mazda3“ modelyje siekia apie 5,3 litro šimtui kilometrų, o „CX-30“ dėl savo kėbulo aukščio ir svorio sunaudoja šiek tiek daugiau. Abu automobiliai atitinka Euro 6d normą ir naudoja 24 voltų švelnios hibridinės sistemos pagalbą, kuri palengvina užvedimą ir padeda varikliui dirbti tolygiau. 

2021 metais „Mazda“ patobulino konstrukciją, sumažino suspaudimo laipsnį ir padidino variklio elastingumą. Nors iš pirmo žvilgsnio tai atrodė kaip žingsnis atgal, pakeitimai padidino patikimumą ir sumažino CO2 emisiją.

Kasdienės eksploatacijos privalumai

Važiuojant ramiai, variklis dirba su liesa mišinio sudėtimi, todėl degalų sunaudojama mažiau, o nuostoliai sumažėja. Kai reikia daugiau galios, sistema persijungia į įprastą režimą. Skirtingai nei dyzeliai, šis variklis nereikalauja sudėtingų NOx valymo sistemų. Pakanka paprasto katalizatoriaus ir benzininėms technologijoms pritaikyto filtro. Tai mažina priežiūros išlaidas.

SPCCI sistema nėra paprasta, tai kiekvienam cilindrui reikalingas slėgio jutiklis ir itin tikslus įpurškimo mechanizmas. Reikia specialios oro tiekimo sistemos ir pažangios programinės įrangos. Visa tai kelia gamybos kaštus, todėl ši technologija kol kas plačiai naudojama tik Europoje ir Japonijoje. Ji konkuruoja ne tik su kitais benzininiais varikliais, bet ir su pilnomis hibridinėmis sistemomis, kurios mieste gali būti patrauklesnės.

Kam skirtas „e-Skyactiv X“

Šis variklis labiausiai tiks tiems vairuotojams, kurie daug važinėja užmiestyje pastoviu greičiu, vertina sklandų benzininio variklio veikimą ir nori sumažinti degalų sąnaudas. Tokiomis sąlygomis „e-Skyactiv X“ suteikia geriausią rezultatą, išlaiko paprastą priežiūrą ir ekonomiškumą. Tačiau kasdien važinėjant mieste arba ieškant didelio sukimo momento prie žemų apsisukimų, gali būti, kad hibridas ar dyzelis išliks praktiškesnis pasirinkimas.

„e-Skyactiv X“ nėra bandymas pakeisti visas technologijas ar nugalėti konkurentus kiekvienoje srityje. Tai būdas praplėsti benzininio variklio galimybes laikais, kai visa pramonė juda link elektrifikacijos. Šis variklis parodo, kad benzinas dar gali būti taupus, švarus ir patikimas, jei pasitelkiamos inovatyvios idėjos. Tai benzininis motoras, galintis pasinaudoti dyzelio gudrybėmis tada, kai to labiausiai reikia.