Mazda: Ako funguje japonský diesel na benzín? Iskru dáva stále

22.09.2017 12:00

Mazda konečne prezradila princíp činnosti svojho revolučného motora s homogénnym spaľovaním. Teda motora, ktorý dokáže spojiť výhody vznetového aj benzínového agregátu – vysoký výkon s nízkou spotrebou. Riešenie je naozaj rafinované.

Experimentálny motor so spaľovaním SPCCI už...
Experimentálny motor so spaľovaním SPCCI už Mazda testuje na niekoľkých mulách novej Mazdy 3. Za starej trojky majú len karosériu. Autor: Mazda

Mazda tento rok šokovala svet informáciou, že vo finálnom štádiu má vývoj motora s homogénnym spaľovaním. Teda akýsi svätý grál všetkých motorárov. Motor, ktorý by síce pracoval s benzínom, no na zapálenie zmesi by využil princíp vznietenia, tak ako pri dieseloch. Aj preto má takýto motor názov HCCI (Homogeneus Charge Compression Ignition). Znie to jednoducho, ale má to množstvo háčikov. Takýto motor nemá totiž sviečku. Zmes benzínu a vzduchu musí teda zapáliť len teplotou vo valci, ktorá rastie s kompresiou. Ak je však teplota príliš vysoká, môže sa zmes vznietiť skôr, ešte predtým, ako piest dosiahne hornú úvrať. Tomuto javu sa hovorí detonačné horenie a môže viesť k trvalému poškodeniu motora.

Zatiaľ si nik netrúfol

Asi si poviete, prečo nie je potom moment vznietenia určený vstrekom paliva do stlačeného a horúceho vzduchu vo valci, tak ako pri dieselových motoroch? To by predsa problém detonačného horenia vyriešilo. Lenže presne o to tu ide. Aby mal benzínový motor nízke emisie, potreboval by, aby sa celá zmes paliva a vzduchu, zapálila súčasne, teda homogénne. Musí byť preto pripravená vopred. Zapálená nesmie vyť ani sviečkou, pretože šírenie plameňa vo valci, teda hranica medzi zapálenou a ešte nezapálenou zmesou, ktorá postupuje od iskry, je zdrojom nežiaducich oxidov dusíka. A tie tu nechceme. Chceme, aby sa každá molekula zmesi vznietila súčasne a žiaden plameň tu nebol.

Na prvý pohľad si nevšimnete nič zvláštneho. No...
Na prvý pohľad si nevšimnete nič zvláštneho. No tento motor mení dejiny. Autor: Mazda

To sa síce dá dosiahnuť, ale len v laboratórnych podmienkach, a nie pri spaľovacom motore bežného auta, ktorý pracuje v rôznych otáčkach a pri rôznych teplotách. Regulácia teploty vo valci by bola jednoducho príliš zložitá a riziko zničenia motora stále obrovské. Preto si na čosi podobné zatiaľ žiadna automobilka netrúfla, hoci vývoj beží napríklad v Daimleri, v Hyundai či General Motorse. Ich práca však nikdy neprekročila prah laboratória. Mazda chce teda prepísať históriu. No sama vie, že na sériový motor HCCI s homogénnym spaľovaním tiež nemá. Jej 4-valec SkyActiv-X, mieriaci do série, označuje ako SPCCI (Spark Plug Controlled Compression Ignition), teda iskrou kontrolované vznietenie zmesi.

Bez sviečky to zatiaľ nejde

Sviečka preto ostane súčasťou motora. A v klasických režimoch Ottovho a Atkinsonvho cyklu bude plniť rovnakú funkciu. Jednoducho zmes zapáli. Lenže motor SkyActiv-X prejde za určitých podmienok, najmä pri nižšom zaťažení, do „vznetového režimu“. V takomto režime bude vo valci zmes vzduchu a benzínu v pomere 30 : 1 až 50 : 1, čo znamená extrémne chudobnú zmes. Dnešné motory pracujú so stechiometrickým pomerom 14,7 : 1, teda s minimálne dvakrát bohatšou zmesou. Paradoxne, sviečka bude páliť aj v tomto prípade, ale nie z dôvodu, aby sa od nej zapálila zmes. Zapáli len dodatočne vstreknutú malú dávku paliva, ktorá zvýši teplotu a tlak vo valci natoľko, aby došlo k vznieteniu extrémne chudobnej zmesi.

Na vznietenie extra chudobnej homogénnej zmesi...
Na vznietenie extra chudobnej homogénnej zmesi benzínu a vzduchu použije motor iskru, ktorá zapáli dodatočne vstreknuté palivo. To zvýši tlak a teplotu vo valci, potrebné na vznietenie. Autor: Mazda

Takto Mazda vyriešila riziko detonačného horenia tým, že vie regulovať presný čas vznietenia. Motor je teda vybavený priamym aj nepriamym vstrekom. Navyše disponuje preplňovaním, ktoré vraj nie je klasickým kompresorom ani turbodúchadlom. Očakávať tak môžeme elektrické preplňovanie. Výsledkom má byť motor, ktorý bude mať o 30 % vyšší výkon ako konkurenčné agregáty toho istého objemu, ale o 30 % nižšiu spotrebu paliva. Mazda už prototyp motora SkyActiv X s objemom 2,0 litra namontovala do experimentálnej Mazdy 3, v ktorej by mal mať svetovú premiéru, a dokonca ho nechala vyskúšať vybraným novinárom.

Tí tvrdia, že spotreba paliva v porovnaní s bežnou Mazdou 3 s dvojlitrom SkyActiv-G bola v reálnej premávke nižšia asi o 14 %. Na testovacom okruhu, ktorý obsahoval diaľničné, mimomestské a aj mestské úseky, dosiahli novinári spotrebu od 5,4 do 6,8 litra benzínu na 100 km. To je na motor s odhadovaným výkonom 200 koní a krútiacim momentom 230 Nm naozaj slušné. Podľa ich informácií znie motor pri nízkych otáčkach pomerne drsne, podobne ako diesel, pri vysokých však pracuje hladko. Napokon, na doladenie má Mazda ešte dva roky času.

Mazda -
		motor SkyActiv-X
		2017
Mazda -
		motor SkyActiv-X
		2017
+19Mazda - motor SkyActiv-X
		2017

© AUTORSKÉ PRÁVA VYHRADENÉ

#SkyActiv-X #motor SPCCI #motor s homogénnym spaľovaním #motor HCCI #Mazda
Sleduj najnovšie články na našom Facebooku
Články podľa značiek
Tankujem - ceny palív
odnaftanatural 95
25. 9. 2017zdraženie1.133 €zlacnenie1.275 €
18. 9. 2017zdraženie1.120 €zlacnenie1.292 €
11. 9. 2017zdraženie1.119 €zdraženie1.310 €
4. 9. 2017zdraženie1.088 €zdraženie1.285 €
28. 8. 2017zdraženie1.087 €zdraženie1.267 €
21. 8. 2017zlacnenie1.086 €zlacnenie1.242 €
14. 8. 2017zlacnenie1.088 €zlacnenie1.249 €
7. 8. 2017zdraženie1.095 €zdraženie1.271 €
Priemerné ceny palív podľa ŠÚ SR
Ponuky zo Zľavy.Pravda.sk