فناوری Skyactiv-X مزدا عمر پیشرانه‌های احتراقی را افزایش می‌دهد
تقریبا ۱۵۰ سال از زمانی می‌گذرد که نیکلاس اتو اولین‌بار موفق شد موتور احتراق داخلی تولید کند. از آن زمان تاکنون، موتورهای احتراق داخلی فرازونشیب‌های زیادی تجربه کرده‌اند و تغییرات زیادی در آن‌ها اعمال شده است؛ اما به‌جرئت می‌توان گفت موتورهای سری Skyactiv-X مزدا یکی از پیشرفت‌های بزرگ را در موتورهای بنزینی ایجاد کرده‌اند. این موتورها همانند موتورهای دیزلی، به‌جای استفاده از شمع، با استفاده از تراکم بالا مخلوط سوخت و هوا را مشتعل می‌کنند.
مزدا سیستم این موتورها را SPCCI می‌نامد. درکنار این، مزدا مفهوم جدیدی به‌نام HCCI را توسعه داده که در آن، موتور می‌تواند به مخلوط سوخت و هوای همگن دست پیدا کند.
در سیستم HCCI، مخلوط سوخت و هوای همگنی داریم که میزان هوای آن کمی بیشتر است. این هوای اضافی را سیستم سوپرشارژر تأمین می‌کند. نحوه‌ی شروع احتراق در این موتورها نیز به قوانین فیزیک برمی‌گردد که شما با افزایش فشار، دما را نیز افزایش می‌دهید. بدین‌ترتیب، در این موتورها نیز با متراکم‌شدن مخلوط سوخت و هوا، دمای آن‌ها تاحدی افزایش می‌یابد که مشتعل و منفجر شوند. ازاین‌رو، دیگر به وجود شمع در این موتورها نیازی نیست؛ درست مانند موتورهای دیزلی.
برای انجام این فرایند به تراکم بالایی در موتور نیاز داریم؛ به‌همین‌دلیل، موتورهای اسکای اکتیو تراکمی بسیار بیشتری از موتورهای عادی بازار دارند. در اینجا، این سؤال مطرح می‌شود: چنین سیستمی چه مزایای دارد؟
احتراق با روش HCCI این مزیت را دارد که قدرت احتراق در کل قسمت‌های مخلوط سوخت و هوا به‌طور هم‌زمان ایجاد می‌شود؛ به‌همین‌دلیل، موتور گشتاور بیشتری تولید می‌کند. بااین‌حال، در موتور معمولی دارای شمع احتراق از سمت شمع شروع می‌شود و سپس به نقاط دیگر گسترش پیدا می‌کند. استفاده از HCCI باعث کاهش انتشار گاز کربن‌دی‌اکسید (CO2) و اکسید نیتروژن (NOx) نیز می‌شود و موتورهایی پاک‌تر خواهیم داشت.
در سال ۲۰۰۱، مهندسان لوتوس نخستین‌بار توانسته بودند موتوری طراحی کنند که فرایند احتراق در آن با استفاده از گازهای اگزوز انجام می‌شد. فولکس واگن نیز در سال ۲۰۰۷، طرحی از موتوری بنزینی ارائه کرده بود که براساس موتورهای FSI این شرکت، ساخته شده بود و از روشی مشابه لوتوس استفاده می‌کرد.
مشکل طرح‌هایی که از گازهای اگزوز استفاده می‌کردند، این بود که تنها هنگامی کار می‌کردند که فشار زیادی روی موتور نبود و زیر فشار یا حالت تخت گاز که میزان سوخت افزایش پیدا می‌کند، همچنان به استفاده از شمع نیاز بود. بدین‌ترتیب، این موتورها برای استارت‌خوردن یا در دورهای بالا، همچنان نیازمند شمع بودند. درضمن، تغییر وضعیت احتراق موتور از شمع به گازهای اگزوز نیز فرایند‌ی پیچیده بود و چندان مناسب خودرویی تولید انبوه نبود.
در سیستم SPCCI، همچنان شمع وجود دارد؛ اما فقط در لحظه‌ی استارت موتور کار می‌کند و سایر احتراق‌ها با استفاده از تراکم موتور انجام می‌شوند. در لحظه‌ی اول استارت، مخلوط سوخت و هوا در موتور مزدا غنی است؛ ازاین‌رو نمی‌توان آن را با تراکم منفجر کرد؛ اما پس از روشن‌شدن موتور، این مخلوط به مخلوطی اصطلاحا «فقیر» تغییر پیدا می‌کند.
مخلوط سوخت و هوای فقیر به این معنا است که سوخت کم و هوای زیادی داشته باشیم. بهترین نسبت برای ترکیب هوا و سوخت در موتورها ۱۴.۶ به یک است. در موتورهای اسکای اکتیو که از سوپرشارژر نیز استفاده می‌کنند، این نسبت به ۲۹.۴ به یک تغییر کرده که نشان می‌دهد هوای بسیار بیشتری درمقایسه‌با سوخت در محفظه‌ی احتراق وجود دارد.
نظرات