Articles / august 27, 2021

HCCI, SPCCI și tot ce trebuie să știi despre motoarele Skyactiv-X de la Mazda

În era eficienței, mașinile hibride și electrice reprezintă viitorul. Cu toate acestea, motoarele cu combustie internă nu și-au spus ultimul cuvânt și mai au un drum lung de parcurs. Ultimele progrese arată clar acest lucru, iar Mazda este una dintre mărcile care a depus cele mai multe eforturi în dezvoltarea motoarelor viitorului, pe care le vom vedea în curând pe șosele sub numele de Skyactiv-X.

Mazda și drepturile sale au nimerit-o, iar următorul lucru se anunță a fi revoluționar

Japonezii au urmărit o idee pe care, deși nu este nouă, au reușit să o ducă la bun sfârșit. Alți producători, cum ar fi Nissan și General Motors, au luat deja în considerare dezvoltarea unui motor pe benzină cu eficiența unui motor diesel, o premisă ușor de spus, dar extrem de complicată de pus în practică. Dar Mazda a găsit calea cea bună și, având în vedere că a refuzat downsizing-ul – și pe bună dreptate – merită un vot de încredere.

HCCI, diesel sau benzină?

Cum am spus, benzină pentru consumul de motorină. Acesta este sloganul cu care este prezentată tehnologia Skyactiv-X, dar ce înseamnă cu adevărat? Înainte de a răspunde la această întrebare, este necesar să știm care sunt particularitățile celor două blocuri pentru a înțelege complexitatea unirii lor.

Pe de o parte avem motoarele pe benzină, dezvoltate inițial de Nikolaus Otto în 1876. Cilindrul motorului primește un amestec de aer și benzină, care este detonat de o scânteie produsă de o bujie. Aceasta înseamnă că are nevoie de ajutorul scânteii pentru ca benzina să ardă. Raportul de compresie al unui motor pe benzină este de obicei în jur de 10:1 și, în cel mai bun caz, de 12:1.

Forma unui motor Skyactiv-X va fi cam la fel ca a oricărui alt motor

De cealaltă parte se află blocurile diesel, concepute de Rudolf Diesel în 1883. Principala lor atracție este precizia mai mare a combustiei, care, spre deosebire de motoarele pe benzină, nu are nevoie de o bujie pentru a produce o explozie. Aceasta este generată prin simpla comprimare a amestecului de către cilindru, utilizând astfel mai bine fiecare picătură de combustibil, de unde și raportul de compresie mai mare, de până la 22:1.

Acum, până în prezent, nu a existat nicio mașină comercială cu așa-numitele motoare HCCI, Homogeneus Charge Compression Ignition. Aceste blocuri pe benzină folosesc compresia pentru a funcționa, ca să spunem așa, pentru a uni două lumi care, teoretic, nu ar trebui să fie legate, și de aici provine sloganul menționat mai sus al motorului pe benzină cu economia unui diesel. Evident, raportul de compresie al acestora este undeva la mijloc, aproximativ 19:1.

Vantaje și dezavantaje ale motorului HCCI

Nimic în această lume nu este perfect, iar motoarele HCCI sunt un exemplu clar în acest sens. Mai mult, se poate spune că motoarele HCCI au un avantaj uriaș, dar și un dezavantaj și mai mare, ceea ce a făcut ca acestea să nu ajungă niciodată în faza de producție. Și care este acest avantaj și care este acest dezavantaj?

Până acum, motoarele HCCI au avut o gamă prea limitată de utilizare pentru a fi viabile

Să începem cu partea bună, eficiența. Prin injectarea mai omogenă și mai precisă a combustibilului, fiecare picătură de combustibil este folosită mai bine. În plus, având în vedere presiunile ridicate la care funcționează, combustia are loc la temperaturi mai scăzute, ceea ce ajută enorm la producerea a mai puține gaze și emisii poluante, adică mai puțin CO2 și mai puțin NOx, principalele cauze ale actualelor protocoale antipoluare din marile orașe.

Dezavantajul major al motoarelor HCCI nu este altul decât domeniul lor optim de utilizare. Acest interval apare la turații înalte sau joase ale motorului și la o sarcină a motorului în principal ridicată. Acest lucru înseamnă că, la sarcină mică și mare, motorul HCCI își pierde toate avantajele, lucru care până acum era iremediabil.

Tehnologia SPCCI vine în ajutor

Mazda a venit în ajutor și, odată cu ea, vine și tehnologia SPCCI, Spark Controlled Compression Ignition, care înseamnă aprindere prin compresie controlată prin scânteie. Acest lucru înseamnă că motorului HCCI tradițional i se adaugă o bujie de aprindere, care nu va acționa în mod constant, ci doar în acele episoade pe care le-am menționat mai devreme, la sarcini de lucru mici și mari. Acest program electronic a fost patentat de japonezi și promite să rezolve problema fără ca șoferul și pasagerii să fie conștienți când și cum intră într-o zonă sau alta.

Acum, probabil vă gândiți că dacă include scânteia în combustie avem de-a face cu un motor pe benzină convențional, dar nu. Mazda nu folosește scânteia în combustie. Mazda nu folosește scânteia ca un declanșator al exploziei, ca în cazul ciclului Otto, ci ca un generator de presiune care accelerează procesul și omogenizează combustia chiar și atunci când se folosește un amestec sărac de combustibil, ca în cazul motoarelor diesel, ceea ce, la rândul său, duce la performanțe mai bune cu un consum mai mic de combustibil și un proces mult mai curat.

Vantajele tehnologiei Skyactiv-X

După cum a fost deja clarificat, beneficiile sunt multe și foarte bune. Nu există încă date oficiale care să confirme vestea bună, dar Mazda susține că tehnologia Skyactiv-X va fi cu 20-30% mai eficientă decât actualele motoare pe benzină, care sunt deja destul de economice. Atât de mult încât se așteaptă ca un Skyactiv-X să fie capabil să egaleze consumul de combustibil diesel pentru aceeași putere.

Nu putem uita nici de performanțe. Și aici se așteaptă o îmbunătățire considerabilă. Dacă există un lucru care lipsește întotdeauna de la un motor mic pe benzină, acesta este cuplul. Ei bine, Skyactiv-X va fi capabil să livreze un cuplu cu 10-30% mai mare decât unitățile pe benzină actuale, datorită raportului de compresie mai mare și, bineînțeles, ajutorului mereu neprețuit al turbosuflantelor.

Comparare a consumului de combustibil al unui motor tradițional și al unui Skyactiv-X. Zona galbenă este partea cea mai eficientă

Cât timp va trebui să așteptăm pentru tehnologia Skyactiv-X?

Mai puțin decât credeți. Drumul nu a fost unul ușor, fiind nevoie de mai mult de cinci ani de dezvoltare și de investiții de miliarde de euro pentru a ajunge acolo. După cum a subliniat Mazda în planul său strategic imediat, motoarele Skyactiv-X sunt programate să sosească în 2019. Prima mașină care va folosi această tehnologie va fi Mazda3 2019, pe care am văzut-o deja în anumite puncte ale stadiului său de dezvoltare.

Mai mult din restul gamei japonezilor vor beneficia de un astfel de progres mecanic, inclusiv gama sa de SUV-uri și îndrăgita Mazda MX-5. Viitorul nu a fost încă determinat, dar multe voci încep să anunțe revenirea motorului rotativ Wankel. Este prea devreme pentru a stabili dacă aceste comentarii sunt adevărate, dar dacă sunt, suntem siguri că tehnologia Skyactiv-X va avea ceva de spus în această privință.

O nouă generație de motoare Skyactiv-D a fost, de asemenea, anunțată în planul strategic, precum și apariția unor alternative hibride și 100% electrice. Acesta din urmă va putea beneficia, de asemenea, de tehnologia Skyactiv-X, deoarece realitățile pieței și posibila combinație cu motoare electrice în vehiculele hibride și hibride plug-in au fost luate în considerare cu atenție pe tot parcursul dezvoltării.

Mazda3 va fi primul care va beneficia de tehnologia Skyactiv-X