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马自达宣布计划在2020年生产一种压缩式汽油发动机

2020-01-21 16:09:00来源:

快速搜索一下谷歌,就会发现我已经写了15多篇关于均匀电荷压缩点火的文章。2007年,我驾驶了一辆有点颠簸、听起来很像柴油车的通用原型车,并在2013年对现代的GDCI riff表达了真诚的乐观。我曾经为这些引擎写过墓志铭,因为大型汽车公司发现他们的研究项目收益太低或成本太高而关闭。

现在,马自达宣布计划在2020年生产一种压缩式汽油发动机。马自达已经有了一个原型,并邀请我驾驶它。它在黄金时段几乎准备好了,甚至有一个很酷的名字:Skyactiv X。

马自达成功的两个“秘诀”是:混合气不是均匀的,每次压缩点火都是通过火花塞启动的。因此,他们称之为SpCCI,或火花控制压缩点火。嘿,等等,那不是作弊吗?

不,它是聪明的。HCCI之前的主要工作之一是控制从火花点火到压缩点火的不稳定过渡。前者要求接近完美的14.7:1的空燃比和点火时间,使燃料燃烧,而活塞仍然向上行驶。这样,在活塞开始下降后,燃烧压力达到峰值。

压缩点火更多的是在温度和压力达到某一临界点时,即活塞处于或刚刚超过气缸顶部时,用大量的空气(稀)“自动点火”的混合气一次性燃烧。火花:容易控制;温度/压力:使用挥发性更强的汽油时,非常难以控制。

马自达的CI黑客是运行压缩比,不能完全光靠自己的稀薄气体混合物(预计15:1或16:1)。然后,它产生临界温度和所需的压力,通过火花点燃一个微小的局部丰富的混合物周围的塞。少,容易定时爆炸产生的压力需要点燃精益燃料混合物,和更逐步上升的压力,所以你不会听到发出砰的柴油/闹哄哄的声音,和引擎块不需要强化柴油Skyactiv D的块。

使其工作所需的硬件包括一个小型的离合器式根式压缩机,可以快速提供压缩点火所需的多余空气。而通过只吹入一半的进气流道,它也诱导涡流需要提供丰富的混合物的火花塞。为了防止煤烟的形成,直接喷射压力被提升到“大约是典型天然气和柴油压力的一半”(图7500到10000 psi)。

同时,超过70度的电动凸轮相位器安装在两个凸轮上,以快速切换高阀重叠正时,实现化学计量的全火花点火操作(通常在更高的速度和负载下)和SpCCI燃烧过程中的低重叠或无重叠。每个气缸内部的温度和压力传感器,以及缸体底座的轻微加固,使新材料的花名册更加充实。

这项新技术意味着,颗粒物的排放量预计将与Skyactiv G燃气发动机的排放量大致相当,而在SpCCI冷却过程中,氮氧化物的产量也足够低,不需要稀氮氧化物催化剂。哦,带式交流发电机启动温和混合应该平滑任何潜在的驾驶障碍。

马自达称,2.0升的Skyactiv X将达到或超过2.2升的Skyactiv D柴油发动机的效率,使其比2.0升的Skyactiv G节能20%至30%,而价格则介于这两种发动机之间。当然,因为这是一辆马自达,驾驶乐趣也会增加,由于10%到30%的扭矩提升和更短的轴传动装置,以改善加速能力,发动机的更广泛的峰值效率岛。那是一个我迫不及待想要看到的岛屿。

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