मज़्दा स्काईएक्टिव जी इंजन - पेट्रोल और स्काईएक्टिव डी - डीजल

वाहन निर्माता सीओ उत्सर्जन को कम करने का लक्ष्य रखते हैं₂ अलग ढंग से। कभी-कभी यह, उदाहरण के लिए, o ऐसे समझौते होते हैं जो ड्राइविंग के आनंद को किनारे कर देते हैं। हालांकि, माज़दा ने एक अलग दिशा में जाने का फैसला किया है और एक नए ऑल-इन-वन समाधान के साथ उत्सर्जन में कटौती की है जो ड्राइविंग की खुशी को दूर नहीं करता है। गैसोलीन और डीजल इंजन के नए डिजाइन के अलावा, समाधान में नए चेसिस, बॉडी और गियरबॉक्स भी शामिल हैं। नई तकनीक के साथ पूरे वाहन का वजन कम करना हाथ से जाता है।

हाल के अध्ययनों से पता चलता है कि पारंपरिक दहन इंजन अगले 15 वर्षों तक मोटर वाहन की दुनिया पर हावी रहेंगे, इसलिए उन्हें विकसित करने के लिए बहुत अधिक प्रयास करना जारी रखना चाहिए। जैसा कि आप जानते हैं, ईंधन में निहित अधिकांश रासायनिक ऊर्जा दहन के दौरान यांत्रिक कार्य में परिवर्तित नहीं होती है, लेकिन वस्तुतः निकास पाइप, रेडिएटर आदि के माध्यम से अपशिष्ट गर्मी के रूप में वाष्पित हो जाती है और वे घर्षण के कारण होने वाले नुकसान की भी व्याख्या करते हैं इंजन के यांत्रिक भागों। स्काईएक्टिव गैसोलीन और डीजल इंजन की नई पीढ़ी को विकसित करने में, हिरोशिमा, जापान के इंजीनियरों ने छह मुख्य कारकों पर ध्यान केंद्रित किया जो परिणामी खपत और उत्सर्जन को प्रभावित करते हैं:

• दबाव अनुपात,
• ईंधन से हवा का अनुपात,
• मिश्रण के दहन चरण की अवधि,
• मिश्रण के दहन चरण का समय,
• पम्पिंग नुकसान,
• इंजन के यांत्रिक भागों का घर्षण।

गैसोलीन और डीजल इंजन के मामले में, संपीड़न अनुपात और घर्षण हानि में कमी उत्सर्जन और ईंधन की खपत को कम करने में सबसे महत्वपूर्ण कारक साबित हुए हैं।

स्काईएक्टिव डी मोटर

2191 सीसी का इंजन पीजोइलेक्ट्रिक इंजेक्टर के साथ उच्च दबाव वाली कॉमन रेल इंजेक्शन प्रणाली से लैस है। इसमें डीजल के लिए केवल 14,0: 1 का असामान्य रूप से कम संपीड़न अनुपात है। रिचार्जिंग विभिन्न आकारों के टर्बोचार्जर की एक जोड़ी द्वारा प्रदान की जाती है, जिसका त्वरक पेडल को दबाने के लिए इंजन की प्रतिक्रिया में देरी को कम करने पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। वाल्व ट्रेन में परिवर्तनशील वाल्व यात्रा शामिल होती है, जो इंजन के ठंडा होने पर तेजी से गर्म होती है, क्योंकि कुछ निकास गैसें सिलेंडर में वापस आ जाती हैं। वार्म-अप चरण के दौरान विश्वसनीय कोल्ड स्टार्टिंग और स्थिर दहन के कारण, पारंपरिक डीजल इंजनों को उच्च संपीड़न अनुपात की आवश्यकता होती है, जो आमतौर पर 16: 1 से 18: 1 की सीमा में होता है। स्काईएक्टिव के लिए 14,0: 1 का कम संपीड़न अनुपात। -डी इंजन दहन प्रक्रिया के समय को अनुकूलित करने की अनुमति देता है। जैसे-जैसे संपीड़न अनुपात घटता है, शीर्ष मृत केंद्र पर सिलेंडर का तापमान और दबाव भी कम हो जाता है। इस मामले में, शीर्ष मृत केंद्र तक पहुंचने से ठीक पहले सिलेंडर में ईंधन डालने पर भी मिश्रण अधिक समय तक जलता है। लंबे समय तक दहन के परिणामस्वरूप, दहनशील मिश्रण में ऑक्सीजन की कमी वाले क्षेत्र नहीं बनते हैं, और तापमान एक समान रहता है, जिससे NOx और कालिख का निर्माण काफी हद तक समाप्त हो जाता है। शीर्ष मृत केंद्र के पास ईंधन इंजेक्शन और दहन के साथ, इंजन अधिक कुशल है। इसका मतलब है कि ईंधन में निहित रासायनिक ऊर्जा का अधिक कुशल उपयोग और साथ ही उच्च संपीड़न अनुपात वाले डीजल इंजन की तुलना में ईंधन की प्रति यूनिट अधिक यांत्रिक कार्य। परिणाम एक 2: 20 संपीड़न अनुपात के साथ काम कर रहे 2,2 MZR-CD इंजन की तुलना में डीजल की खपत और तार्किक CO16 उत्सर्जन में 1% से अधिक की कमी है। जैसा कि उल्लेख किया गया है, दहन के दौरान बहुत कम नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्पन्न होते हैं और लगभग कोई तकनीकी कार्बन नहीं होता है . इस प्रकार, अतिरिक्त NOx निष्कासन प्रणाली के बिना भी, इंजन 6 में लागू होने के कारण यूरो 2015 उत्सर्जन मानक को पूरा करता है। इस प्रकार, इंजन को चयनात्मक उत्प्रेरक कमी या NOx को नष्ट करने वाले उत्प्रेरक की आवश्यकता नहीं होती है।

कम संपीड़न के कारण, इंजन ठंड की शुरुआत के दौरान मिश्रण को प्रज्वलित करने के लिए पर्याप्त उच्च तापमान उत्पन्न नहीं कर सकता है, जिससे विशेष रूप से सर्दियों में बहुत समस्याग्रस्त शुरुआत और इंजन के रुक-रुक कर संचालन हो सकता है। इस कारण से, स्काईएक्टिव-डी सिरेमिक चमक प्लग और एक चर स्ट्रोक वीवीएल निकास वाल्व से लैस है। यह गर्म निकास गैसों को दहन कक्ष में आंतरिक रूप से पुन: परिचालित करने की अनुमति देता है। पहले प्रज्वलन में एक चमक प्लग द्वारा सहायता प्रदान की जाती है, जो निकास गैसों के लिए आवश्यक तापमान तक पहुंचने के लिए पर्याप्त है। इंजन स्टार्ट करने के बाद एग्जॉस्ट वॉल्व सामान्य इंटेक इंजन की तरह बंद नहीं होगा। इसके बजाय, यह अजर बना रहता है और गर्म निकास गैसें दहन कक्ष में लौट आती हैं। यह इसमें तापमान बढ़ाता है और इसलिए मिश्रण के बाद के प्रज्वलन की सुविधा प्रदान करता है। इस प्रकार, इंजन पहले क्षण से ही सुचारू रूप से और बिना किसी रुकावट के चलता है।

2,2 MZR-CD डीजल इंजन की तुलना में आंतरिक घर्षण भी 25% कम हो गया है। यह न केवल समग्र घाटे में और कमी में परिलक्षित होता है, बल्कि तेजी से प्रतिक्रिया और बेहतर प्रदर्शन में भी दिखाई देता है। कम संपीड़न अनुपात का एक अन्य लाभ कम अधिकतम सिलेंडर दबाव है और इसलिए अलग-अलग इंजन घटकों पर कम तनाव है। इस कारण से, इस तरह के मजबूत इंजन डिजाइन की कोई आवश्यकता नहीं है, जिसके परिणामस्वरूप वजन में और बचत होती है। इंटीग्रेटेड मैनिफोल्ड वाले सिलेंडर हेड में पतली दीवारें हैं और इसका वजन पहले की तुलना में तीन किलोग्राम कम है। एल्यूमीनियम सिलेंडर ब्लॉक 25 किलो हल्का है। पिस्टन और क्रैंकशाफ्ट का वजन और 25 प्रतिशत कम हो गया है। नतीजतन, स्काईएक्टिव-डी इंजन का कुल वजन अब तक इस्तेमाल किए गए 20 एमजेडआर-सीडी इंजन की तुलना में 2,2% कम है।

स्काईएक्टिव-डी इंजन दो-चरण सुपरचार्जिंग का उपयोग करता है। इसका मतलब है कि यह एक छोटे और एक बड़े टर्बोचार्जर से लैस है, प्रत्येक एक अलग गति सीमा पर काम कर रहा है। छोटे वाले का उपयोग निम्न और मध्यम रेव पर किया जाता है। घूर्णन भागों की निचली जड़ता के कारण, यह टोक़ वक्र में सुधार करता है और तथाकथित टर्बो प्रभाव को समाप्त करता है, अर्थात, निकास में पर्याप्त दबाव नहीं होने पर कम गति पर अचानक त्वरक कूदने के लिए इंजन की प्रतिक्रिया में देरी . टर्बोचार्जर टरबाइन के त्वरित मोड़ के लिए शाखा पाइप। इसके विपरीत, बड़ा टर्बोचार्जर पूरी तरह से मिड-स्पीड रेंज में लगा हुआ है। दोनों टर्बोचार्जर इंजन को लो आरपीएम पर फ्लैट टॉर्क कर्व और हाई आरपीएम पर हाई पावर प्रदान करते हैं। एक विस्तृत गति सीमा पर टर्बोचार्जर से पर्याप्त वायु आपूर्ति के लिए धन्यवाद, NOx और कण उत्सर्जन को न्यूनतम रखा जाता है।

अब तक यूरोप के लिए 2,2 स्काईएक्टिव-डी इंजन के दो संस्करण तैयार किए जा रहे हैं। मजबूत वाले में 129 आरपीएम पर 4500 kW की अधिकतम शक्ति और 420 आरपीएम पर 2000 एनएम का अधिकतम टॉर्क होता है। कमजोर वाले के पास 110 आरपीएम पर 4500 किलोवाट और अधिकतम 380-1800 आरपीएम की सीमा में 2600 एनएम का टॉर्क है। दोनों इंजनों की गति 5200 है। व्यवहार में, इंजन 1300 आरपीएम तक काफी सुस्त काम करता है, इस सीमा से यह गति प्राप्त करना शुरू कर देता है, जबकि सामान्य ड्राइविंग के लिए इसे लगभग 1700 आरपीएम या उससे अधिक पर बनाए रखने के लिए पर्याप्त है, यहां तक ​​​​कि जरूरतों के लिए भी। चिकनी त्वरण का।

स्काईएक्टिव जी इंजन

स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड पेट्रोल इंजन, जिसे स्काईएक्टिव-जी नामित किया गया है, का असामान्य रूप से उच्च संपीड़न अनुपात 14,0:1 है, जो वर्तमान में एक बड़े पैमाने पर उत्पादित यात्री कार में उच्चतम है। संपीड़न अनुपात में वृद्धि से गैसोलीन इंजन की तापीय दक्षता में वृद्धि होती है, जिसका अर्थ अंततः कम CO2 मान होता है और इसलिए ईंधन की खपत कम होती है। गैसोलीन इंजनों के मामले में एक उच्च संपीड़न अनुपात से जुड़ा जोखिम तथाकथित नॉकिंग दहन-विस्फोट है और इसके परिणामस्वरूप टॉर्क में कमी और अत्यधिक इंजन घिसाव होता है। उच्च संपीड़न अनुपात के कारण मिश्रण के दहन को रोकने के लिए, स्काईएक्टिव-जी इंजन मात्रा में कमी के साथ-साथ दहन कक्ष में अवशिष्ट गर्म गैसों के दबाव का उपयोग करता है। इसलिए, 4-2-1 कॉन्फ़िगरेशन में निकास पाइप का उपयोग किया जाता है। इस कारण से, निकास पाइप अपेक्षाकृत लंबा होता है और इस प्रकार प्रभावी रूप से निकास गैसों को दहन कक्ष में वापस जाने के तुरंत बाद लौटने से रोकता है। दहन तापमान में परिणामी गिरावट प्रभावी रूप से विस्फोट दहन - विस्फोट की घटना को रोकता है। विस्फोट को रोकने के एक अन्य साधन के रूप में, मिश्रण के जलने का समय कम कर दिया गया है। मिश्रण के तेजी से जलने का मतलब कम समय होता है, जिसके दौरान ईंधन और हवा का असंतुलित मिश्रण उच्च तापमान के संपर्क में रहता है, ताकि विस्फोट होने का समय न हो। पिस्टन के निचले हिस्से को भी विशेष खांचे प्रदान किए जाते हैं ताकि कई दिशाओं में बनने वाले जलते मिश्रण की लपटें एक-दूसरे को पार किए बिना फैल सकें, और इंजेक्शन प्रणाली को नए विकसित मल्टी-होल इंजेक्टर से भी लैस किया गया है, जो अनुमति देता है परमाणुकरण के लिए ईंधन।

इंजन की दक्षता बढ़ाने के लिए तथाकथित पंपिंग नुकसान को कम करना भी आवश्यक है। यह कम इंजन लोड पर होता है जब पिस्टन हवा में खींचता है क्योंकि यह सेवन चरण के दौरान नीचे जाता है। सिलेंडर में प्रवेश करने वाली हवा की मात्रा आमतौर पर सेवन पथ में स्थित थ्रॉटल वाल्व द्वारा नियंत्रित होती है। हल्के इंजन भार पर, केवल थोड़ी मात्रा में हवा की आवश्यकता होती है। थ्रॉटल वाल्व लगभग बंद है, जो इस तथ्य की ओर जाता है कि सेवन पथ और सिलेंडर में दबाव वायुमंडलीय से कम है। इसलिए, पिस्टन को एक महत्वपूर्ण नकारात्मक दबाव को दूर करना चाहिए - लगभग एक वैक्यूम, जो ईंधन की खपत को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। मज़्दा के डिजाइनरों ने पंप नुकसान को कम करने के लिए असीम रूप से चर सेवन और निकास वाल्व समय (एस-वीटी) का इस्तेमाल किया। यह प्रणाली आपको थ्रॉटल के बजाय वाल्वों का उपयोग करके सेवन हवा की मात्रा को नियंत्रित करने की अनुमति देती है। कम इंजन भार पर बहुत कम हवा की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, वेरिएबल वाल्व टाइमिंग सिस्टम इनटेक वाल्व को संपीड़न चरण (जब पिस्टन ऊपर उठता है) की शुरुआत में खुला रखता है और उन्हें तभी बंद करता है जब आवश्यक मात्रा में हवा सिलेंडर में हो। इस प्रकार, एस-वीटी प्रणाली अंततः पंपिंग नुकसान को 20% तक कम कर देती है और दहन प्रक्रिया की दक्षता में सुधार करती है। इस प्रणाली को बुलाकर बीएमडब्ल्यू द्वारा लंबे समय तक एक समान समाधान का उपयोग किया गया है डबल वैनोस।

इस सेवन वायु मात्रा नियंत्रण प्रणाली का उपयोग करते समय, कम दबाव के कारण मिश्रण के अपर्याप्त दहन का जोखिम होता है, क्योंकि संपीड़न चरण की शुरुआत में सेवन वाल्व खुले रहते हैं। इस संबंध में, माज़दा इंजीनियरों ने 14,0: 1 के स्काईएक्टिव जी इंजन के उच्च संपीड़न अनुपात का उपयोग किया, जिसका अर्थ है सिलेंडर में उच्च तापमान और दबाव, इसलिए दहन प्रक्रिया स्थिर रहती है और इंजन अधिक आर्थिक रूप से चलता है।

इंजन की कम दक्षता इसके हल्के डिजाइन और चलती भागों के कम यांत्रिक घर्षण से भी सुगम होती है। स्थापित 2,0 एमजेडआर गैसोलीन इंजन की तुलना में, स्काईएक्टिव जी इंजन में 20% हल्का पिस्टन, 15% लाइटर कनेक्टिंग रॉड और छोटे क्रैंकशाफ्ट मुख्य बीयरिंग हैं, जिसके परिणामस्वरूप 10% की कुल वजन में कमी आई है। वाल्वों के घर्षण और पिस्टन के छल्ले के घर्षण को लगभग 40% तक कम करके, इंजन के कुल यांत्रिक घर्षण को 30% तक कम कर दिया गया है।

उल्लिखित सभी संशोधनों के परिणामस्वरूप क्लासिक 15 एमजेडआर की तुलना में कम से मध्यम रेव्स पर बेहतर इंजन गतिशीलता और ईंधन की खपत में 2,0% की कमी आई है। आज, ये महत्वपूर्ण CO2 उत्सर्जन आज उपयोग में आने वाले 2,2 MZR-CD डीजल इंजन से भी कम हैं। लाभ क्लासिक बीए 95 गैसोलीन का उपयोग भी है।

यूरोप में सभी स्काईएक्टिव पेट्रोल और डीजल इंजन एक आई-स्टॉप सिस्टम से लैस होंगे, यानी स्टॉप-स्टार्ट सिस्टम बंद होने पर इंजन को स्वचालित रूप से बंद कर देगा। अन्य विद्युत प्रणालियां, पुनर्योजी ब्रेकिंग आदि का पालन करेंगे।