18新利最新登入气体压缩点火发动机如何工作的呢

马自达SKYACTIV-X引擎”width=
马自达的SKYACTIV-X引擎是世界上第一个商用汽油发动机使用压缩点火。马自达

在2017年夏天,马自达了公告:汽车公司发现了一种方法,能使压缩点火轿车的汽油发动机。马自达声称其新引擎可以提高燃油经济性20到30%,这是一个相当大的成就的汽油发动机。

采取深入这项技术之前,值得注意的是,压缩点火引擎并不是一个新概念。f1赛车使用压缩点火发动机,和其他几个汽车制造商试图为乘用车开发一个商业上可行的版本。但被称为Skyactiv-X马自达的发动机,将是第一个大规模生产这种类型的和商用发动机。多亏了杰伊·陈,动力系统工程师与马自达,HowStuffWorks能够学习如何实现这个突破。18新利最新登入首先,我们要看一个引擎的基本功能。

广告

发动机是通过点燃燃料在两个方面:加热和压缩。火花点燃式发动机被发现在大多数汽油汽车。在这些类型的引擎,火花塞点燃火燃料在燃烧室,燃料和空气混合物也被压缩。这是一个非常简化的版本的过程,当然,只是为了说明两种引擎之间的主要区别。火花点燃式发动机周期,需要精确的计时工作,但通常是在各种条件下可靠的[来源:骑士]。

压缩点火发动机操作更像柴油发动机。柴油是为更高的压缩(需要重组件和更强的建筑)和使用电热塞作为热源,而不是火花塞。电热塞加热压缩室,进而增加了内压缩室。当燃料添加到室,这是喷洒在预热塞的顶端,但是这个过程依赖于压缩比燃料和插头的接触。缺乏“火花”帮助柴油机实现EPA评级高于汽油发动机,否则类似规格[来源:斯图尔特]。

如果我们专注于气体,你可能想知道,有什么意义解释柴油发动机是如何工作的?18新利最新登入简单,说明压缩的重要性。提高燃气发动机的最好方法是找出如何增加压缩,使发动机更有效地使用它的燃料供给。18新利最新登入

压缩点火汽油引擎结合了这些过程的最好的部分。引擎编程陷阱空气(通常情况下,发动机排气)发动机汽缸通过调整的时机排气和进气阀门。把喷油器燃油添加到这个被困排气,并且由于困混合物在非常高的压缩,相对少量的燃料能够点燃。

压缩点火发动机甚至可以分解成两种不同类型[来源:林德伯格]。

  • 同质费用压缩点火(HCCI):这台发动机混合空气和燃料,然后压缩,直到点燃混合物。马自达的发动机将第一个HCCI-type引擎进行大规模生产。
  • 汽油直接压缩点火(GDCI):这台发动机喷射汽油的混合物已经被压缩的空气和废气。

这两个引擎之间的主要区别是在这个过程中添加燃料,通过调整引擎的周期和时间。否则,发动机功能相似;压缩是最重要的因素。

广告

压缩点火发动机的优缺点

SKYACTIV-G 2.0升的力量一个2.5升引擎和1.5升柴油发动机的效率。马自达”width=
SKYACTIV-G 2.0升的力量一个2.5升引擎和1.5升柴油发动机的效率。马自达

压缩点火发动机至少有一些优点和缺点一样多。它的好处是:

  • 它使用更少的燃料比火花点燃式发动机
  • 它使用燃料更有效(换句话说,减少权力失去了实际点火,多余的热量)
  • 因为使用更少的燃料,汽车污染更少

“作为一个粗略的类比,火花点燃式类似于照明一个边缘开始火的报纸火种,让火焰逐渐爬在纸,”解释了马自达动力系统工程师杰伊·陈,通过电子邮件。“压缩点火更像是自燃燃料和空气已达到临界压力和温度,以及整个电荷变化相同时,因此立刻释放所有的能量。通过释放所有的能量几乎立刻,(压缩点火)可以提取更多的权力(因为它发生之前使用膨胀比)从空气相同数量的同时使用两到三倍更少的燃料,燃烧温度的温度要低得多,从而进一步减少浪费能源和排放的生成热。”

广告

听起来不错,对吧?问题是,这些引擎非常挑剔——如果他们易于设计和使用,我们会把他们到现在。即使你不熟悉柴油发动机,你可能听说过,他们可以在最优条件下不方便。部分是由于柴油本身,已倾向于“凝胶”在很冷的温度。我们没有汽油的问题,保持液体即使在低于冰点条件才起作用。但压缩点火仍然可以受到天气等环境条件的影响,以及其他因素,如燃料的质量。

“直到现在,压缩点火内燃机只存在于实验室条件下稳定或生汽车原型太粗糙,被应用在生产中,”陈说。

换句话说,如果汽缸的压力和温度不是精心维护,这个过程不会工作。温度太冷会损坏发动机的敏感组件。如果发动机太热,它就可以开始敲门——这种情况发生于燃气混合物变得太热,在错误的时间引爆,造成燃料的浪费,导致了不良的跑步机。火花点燃式发动机也太冷或太热,但有一个更高的误差。

使压缩点火发动机可靠工作取决于空气的精确组合,燃料和废气混合在完美的比例,在完美的压缩,适量的热量在正确的时间应用。正如我们所知,没有人能够建造一辆带有压缩点火燃气发动机,所以这个过程需要进一步细化。

广告

汽油发动机的未来

一辆车由气体压缩点火发动机至少可以高效的电动汽车,并可能更是如此。非加特纳/ UIG”width=
一辆车由气体压缩点火发动机至少可以高效的电动汽车,并可能更是如此。非加特纳/ UIG

马自达宣布后不久,汽车行业专家开始推测大众压缩点火发动机是否可以“拯救”天然气发动机。,随着行业转向混合动力技术,气体发动机可以高效足以成为一个可行的竞争者吗?

陈说马自达是出于相信,”通过挤压每一点内燃机的效率(结合电气化一旦内燃机完善),我们可以提供一个方法驱动汽车在这个世纪有可能产生相同或更少到车轮的二氧化碳排放的纯电动汽车动力电池基于化石燃料的发电厂各种形式。”

广告

换句话说,马自达与持续创新,认为汽车采用内燃机至少可以高效的电动汽车,并可能更是如此。让我们看看这个突破压缩点火技术不同于之前的18新利最新登入那些。

2007年,汽车潮流开了土星光环由压缩点火发动机,达到减少15%的燃料消耗超过常规的光环[来源:马库斯]。当时,通用汽车希望释放在2015年与压缩点火发动机车辆,但土星品牌关闭只是几年后,和通用电气和逐渐转移其注意力插电式混合动力车车辆如雪佛兰Volt。

大约在同一时间,梅塞德斯-奔驰正在压缩点火系统称为DiesOtto,和福特也有一个项目在开发[来源:埃斯特拉达]。18新利最新登入然而,这两个引擎实现绿色照明生产,和现代的经验可能有助于解释为什么[来源:马库斯]。

除了马自达、现代可能已经取得了最大的进步,努力,第一次来到光大约2013[来源:马库斯]。公司设计版本的压缩点火发动机没有火花塞或电热塞,目标2023年发布日期。

尽管有前途的进步,现代2016年透露,引擎组件没有强大到足以处理所需的压缩过程工作。更强的发动机零件,即块、曲柄和轴承,可以设计,当然;这是柴油发动机18新利最新登入是如何工作的。只是非常昂贵,这些强大的组件增加重量的汽车,减少其整体效率。现代计划一直使用涡轮增压器来增加力量和保持必要的压缩,但他们发现,他们也需要一个增压器,进而被预算。最后,现代并不满意这些动力系统产生的污染。最后,项目是昂贵得多,而不是那么清洁和高效的计划[来源:马库斯]。

马自达的开发工作已经几乎只要竞争对手。

“Skyactiv-X总是在计划推出第一代Skyactiv之前,“马自达陈工程师解释道。“这个路线图是马自达的第一步是Skyactiv技术(这是)在2009年推出。关键改进当时的应用异常地高发动机压缩比提高发动机效率以及动力系统的整体性能。这是通过现有技术应用的协同组合在一起来实现(在此之前)认为不可能生产引擎。”

通俗的说:“Skyactiv”这个词是马自达的策略提高压缩效率增加,而马自达不得不修改让即将到来的Skyactiv-X工作。由于修补,马自达添加一个火花塞,所以引擎可以压缩和火花点燃式之间切换取决于什么是最有效的。这可能听起来像它违背高压缩引擎技术的基本知识,但陈表示,它的工作原理。

“这突破,我们称之为spark-controlled压缩点火(SPCCI),大大扩展了可用的范围压缩点火操作和控制以及提供解决方案之间的无缝过渡CI(压缩点火)和SI(火花点燃式)燃烧模式用于发动机转速高(对于Skyactiv-X),”陈说。

更简单,火花塞是一个神奇的成分,使发动机运行平稳和调整不同的条件,它只会在绝对必要时使用。马自达的发动机设计自我监控和调整其操作基于当前环境条件等因素,汽车驱动的方式,和司机的偏好和设置[来源:埃斯特拉达]。

马自达想出了这个想法后,花了两年开发引擎,在此期间另一个重要的决定。车辆配备Skyactiv-X引擎将增压器提高马力规格,这将提高动力,帮助说服潜在买家采取一个机会在这个新技术[来源:埃斯特拉达]。

最后一个问题——司机预计什么时候可以看到了吗?马自达的发言人说,该公司还不能透露,汽车将成为第一个配备Skyactiv-X引擎或当他们将可用。我们也不知道车辆由压缩点火发动机提供动力的成本将高于可比与火花点燃式发动机车辆。可以推测,而马自达将第一个市场,这种技术,其他制造商几乎肯定会跟进。

广告

更多的信息18luck手机登录

作者注:气体压缩点火发动机是如18新利最新登入何工作的

与我的很多同事,我不是特别担心“节约天然气发动机,”尽管可能会帮助工作保障。也许我应该更自私,但我决定写关于压缩点火发动机仅仅因为我感兴趣的任何创新可以帮助使汽车更有效率。

因此可持续性一般——我渴望与压缩点火发动机试驾车辆一旦它们可用。像混合动力和电动汽车,我想会有很多讨论这些车辆是否足够强大。老实说,我觉得一般人无法区分。有很多有趣的方法让一辆汽车驱动除了简单地使它尽可能的强大,这是一个马自达擅长的领域。

相关文章

更大的链接

  • 布朗,雅各。专家,产品通信,马自达。个人信件。2017年9月1日。
  • 陈,周杰伦。动力系统工程师,马自达。个人通信通过雅各布·布朗。2017年9月1日。
  • 埃斯特拉达,扎克。“马自达可以拯救内燃机的技术。”The Verge. Aug. 8, 2017. (Aug. 30, 2017) https://www.theverge.com/2017/8/8/16099536/mazda-compression-ignition-engine-technology
  • 骑士,谢丽尔。“18新利最新登入汽车点火系统是如何工作的。”YourMechanic. Nov. 19, 2015. (Aug. 29, 2017) https://www.yourmechanic.com/article/how-a-car-ignition-system-works
  • 林德伯格,奥斯汀。“现代发展中通过烧汽油的压缩点火发动机。”Car and Driver. Nov. 18, 2013. (Aug. 30, 2017) http://blog.caranddriver.com/hyundai-developing-gasoline-burning-compression-ignition-engine/
  • 马库斯,弗兰克。“Technologue:爱孩子——驾驶的终极混蛋引擎。”Motor Trend. Nov. 19, 2007. (Aug. 30, 2017) http://www.motortrend.com/news/technologue-41/
  • 马库斯,弗兰克。“现代的HCCI发动机究竟发生了什么?”Motor Trend. Dec. 14, 2016. (Aug. 30, 2017) http://www.motortrend.com/news/whatever-happened-hyundais-hcci-engine/
  • 马自达。“马自达宣布长期远景科技发展,可持续Zoom-Zoom 2030。”2017年8月8日。(2017年8月20日)http://www2.mazda.com/en/publicity/release/2017/201708/170808a.html
  • 斯图尔特,杰克。“马自达的狡猾的新引擎更英里从更少的燃料。”Wired. Aug. 9, 2017. (Aug. 30, 2017) https://www.wired.com/story/mazda-injection-compression-skyactivx-engine/
  • Szymkowski,肖恩。“18新利最新登入马自达SkyActiv-X引擎,基于HCCI,实际上作品(视频)。”Green Car Reports. Aug. 21, 2017. (Aug. 30, 2017) http://www.greencarreports.com/news/1112222_how-mazdas-skyactiv-x-engine-based-on-hcci-actually-works-video
特色

广告

加载……
Baidu