o_18u0qcpts54shlmf7u1i7o1c8ma.pdf

ТЕХНОЛОГИЯта SKYACTIV
и температурата по периферията му нарастват,
вследствие на което в близките зони на все още
негорящата смес се формират вредни азотни окиси
(резултат от съединяването на азота и кислорода
от въздуха), прекиси и хидропрекиси (съединения
между кислорода и горивото). Колкото повече
се развива процесът на горене, толкова повече се
увеличават температурата и налягането на остатъчната
смес от бензин и въздух. В зависимост от
вида и качеството на горивото (октановото число),
количеството на споменатите прекиси и хидропрекиси
може да достигне определени критични
стойности, в резултат от което започва неконтролируемо
лавинообразно детонационно горене в
целия останал обем. От този момент скоростта на
разпространение на фронта на пламъка значително
нараства и превишава скоростта на звука. В резултат
от това количеството полезна работа рязко
намалява, започват да се образуват множество
вредни вещества и налепи, топлината се разпилява
и двигателят прегрява. В горивата с устойчиви
молекули, респективно по-високо октаново число,
тази склонност е значително намалена, но процесът
на производството им е по-скъп. Увеличаването
на степента на сгъстяване води до подобряване
на термодинамичната ефективност на двигателя,
но и до повишаване на налягането и температурата
на сместа, в резултат от което се увеличава
средната температура на процеса, ускорява се
окисляването и образуването на прекисни съединения.
За да се избегнат в максимална степен детонациите,
модерните бензинови двигатели разполагат
с детонационни датчици, регистриращи
ударните вълни в зародиш, а при по-високотехнологичните
решения – с йонизационни датчици,
които установяват още първите признаци на образуване
на прекиси и коригират параметрите на
двигателя, като налягане на турбокомпресора и
ъгъл на изпреварване на запалването. Съвсем логично
е при високи обороти склонността към детонации
да намалява, а при голямо натоварване и
по-ниски обороти да се увеличава.
Поради до голяма степен фиксираното съотношение
на сместа, с която могат да работят бензиновите
двигатели, важна роля при тях играе дроселовата
клапа, с която натоварването на мотора се
контролира чрез регулиране на количеството постъпващ
в цилиндрите свеж въздух. За съжаление,
самата дроселова клапа причинява значителни
загуби в режим на частично натоварване, тъй като
в подобни ситуации играе ролята на своеобразна
„тапа“ на гърлото на двигателя, снижаваща директно
ефективността на неговата работа.
SKYACTIV-G
Инженерите от Mazda преосмислят всеки един
от тези постулати, като търсят и намират рационално
решение на проблемите. През последните години
автомобилните производители се стремят да
намалят разхода на гориво чрез използване на агрегати
с по-малък работен обем и принудително
пълнене с турбокомпресор. По-малкият турбо двигател
има по-малко триене, повишена термодинамична
ефективност и в известна степен намалени
загуби при пълнене. В Mazda обаче решават да не
спазват общоприетата вече насока, а да повишат
термодинамичната ефективност, следвайки коренно
различен механизъм – като увеличат степента на
сгъстяване (без да е необходимо използване на
устойчив на детонации високооктанов бензин). По
този начин се намалява площта, от която се губи топлина
при горенето през стените на горивната камера
и цилиндъра, а в резултат от увеличеното налягане
самите частици на горивото и въздуха са в
много по-голяма близост помежду си – обстоятелство,
което спомага за осъществяване на реакциите
между тях. Тук трябва да се отчете фактът, че става
дума за така наречената „геометрична степен на
сгъстяване“. При турбомоторите също се създава
високо налягане в цилиндрите, дори и при степен
на сгъстяване 9–10:1, но важен фактор за избягване
на детонациите в този случай е обстоятелството, че
се използва предварително охлаждане на въздуха с
топлообменник и в повечето случаи директно
впръскване. При атмосферния двигател с висока
степен на сгъстяване обаче след сгъстяването това
вече не е възможно, в резултат от което се създават
предпоставки за отключване на целия споменат
15