پایگاه خبری اسب بخار
مرجع تخصصی اخبار و ویدیو خودرو

تکنولوژی موتور مزدا اسکای اکتیو ایکس (Skyactiv-X)

احتراق در موتورهای بنزینی (Gasoline Engine) به این صورت است که هوا و سوخت توسط پیستون فشرده می شود، سپس در نقطه مرگ بالا (Top Dead Center) شمع (Spark-Plug) جرقه می زند و مخلوط سوخت و هوای فشرده شده به صورت تدریجی مشتعل می شود. موتورهای بنزینی اسکای اکتیو با نام تجاری Skyactiv-G شناخته می شوند.

در موتورهای دیزل (Diesel Engine) هوا وارد سیلندر می شود و سپس سوخت توسط انژکتوری (Injector) که درون سیلندر قرار دارد به هوای فشرده شده تزریق می شود و مخلوط سوخت و هوا در اثر فشار و دمای بالای سیلندر در یک زمان، یکدست و یکجا (نه به صورت تدریجی) مشتعل می شود. موتورهای اسکای اکتیو دیزلی با نام تجاری Skyactiv-D شناخته می شوند.

در موتورهای دیزلی هوای بیش تری نسبت به موتورهای بنزینی وارد سیلندر می شود از این رو در موتورهای دیزلی مخلوط سوخت و هوای رقیق تری (Lean) نسبت به موتور دیزلی داریم و این رقت موجب می شود بازدهی سوخت (Fuel Efficiency) بیشتر شود.
کمپانی مزدا با الهام گرفتن از موتور دیزل، تغییراتی در موتور بنزینی خود ایجاد کرد تا بتواند گشتاور، نسبت تراکم (Compression Ratio) و بازدهی سوخت بالای موتور دیزل را از موتور بنزینی دریافت کند. مهندسان این شرکت با پیاده سازی خواص موتور دیزل در موتور بنزینی توانستند موتوری بسازند که خواص هر دو موتور را دارا باشد.
مهندسان با تغییراتی که در سطح پیستون ایجاد کردند توانستند مخلوط سوخت و هوای درون سیلندر را فشرده تر کنند. این افزایش فشار با افزایش دما همراه است و مخلوط سوخت و هوا که باهم مخلوط شده اند، آماده احتراق می شوند، در این زمان شمع جرقه می زند و انرژی اندکی که مخلوط برای شعله ور شدن نیاز دارد را به آن می دهد، سپس مخلوط سوخت و هوا که تحت فشار و دمای زیادی قرار دارد در یک زمان و به صورت یکدست مشتعل می شود تا مانند موتور دیزل گشتاور و بازدهی سوخت بیشتری حاصل شود. از سوی دیگر این موتور این اجازه را به ما می دهد تا مخلوط سوخت و هوای رقیق تری نسبت به موتورهای دیزلی وارد سیلندر کنیم، از این رو بازدهی سوخت مانند موتورهای دیزلی بالا می رود.

مزدا این تکنولوژی را (Spark Controlled Compression Ignition) SPCCI، و موتورهایی که از این تکنولوژی بهره می برند را اسکای اکتیو سری ایکس (Skyactiv-X) نام گذاری کرد. علت این انتخاب نام این بود که در موتورهای دیزل زمان انجام فرآیند احتراق خارج از کنترل است اما در موتورهای بنزینی این امر تحت کنترل، بنابراین مزدا نام این تکنولوژی را که در آن احتراق تراکمی تحت کنترل ECU است، SPCCI نامید.

این سیستم با استفاده از سنسور فشاری که درون هر سیلندر قرار دارد فشار هر سیلندر را به عنوان داده دریافت می کند، سپس ECU با بررسی این داده ها زمان جرقه زدن شمع را طوری تنظیم می کند که بلافاصله پس از جرقه زدن شمع، فشار درون سیلندر به اندازه ای بالا رود تا مابقی مخلوط سوخت و هوا در اثر فشار و دمای بالا خود به خود مشتعل شود (Compression Ignition).

در سری X شاهد به کار بردن قطعات مستحکم تری نسبت به سری G هستیم، زیرا فشار و دمای احتراق در سری X بسیار بیش تر از سری G است و این دو عامل باعث می شوند کرنش و تغییر شکل (Strain) بیش تری را شاهد باشیم، به گونه ای که تقریباً هیچ یک از قطعات موتور سری G در سری X به کار برده نشده است.

کمپانی مزدا با طراحی و ساخت این موتور توانست ضعف های اصلی موتور بنزینی را که گشتاور کم، نسبت تراکم (Compression Ratio) پایین و بازده سوخت پایین است با نقاط قوت موتور دیزلی که گشتاور بالا، نسبت تراکم بالا و بازدهی سوخت بالاست جایگزین کند. درنهایت شاهد موتوری هستیم که گشتاور (حدود ۳۰ درصد بیش تر) و نسبت تراکم بالایی را همراه با دور موتور بالا به ما می دهد. از سوی دیگر ، چون در سری X ، بازدهی سوخت نسبت به حالت G بیش تر است (۲۰ تا ۳۰ درصد بیش تر)، بنابراین آلایندگی سری X نیز از سری G کم تر است. در پایان باید گفت این ادغام، تحولی بزرگ در عرصه موتورهای احتراق داخلی رقم زد.

محمد جبارزاده شیاده / کارشناسی مهندسی مکانیک