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



این موتور برای ایران ساخته شده با هر کیفیت بنزین.بالاترین بازده و پایین ترین استهلاک . برای تحقیق در مورد این سیستم در مورد سیستم EGR تحقیق کنید.
اونوقت با این تراکم اکتان بنزین باید چه میزان باشه؛ با کیفیت بنزین داخل کشور هیچ وقت این تکنولوژی وارد کشور نمیشه
در جواب وحید جان باید بگم برای اینکه شمع کاملا حذف بشه ، به فشار و دمای خیلی بیشتری نیاز داریم و نسبت تراکم باید بین ۲۰ و ۲۲ باشه ، ولی نسبت تراکم در این موتور حدود ۱۶ هست که نسبت به موتور های بنزینی دیگه بیشتره. برای همین به انرژی اولیه شمع نیاز داریم
در جواب مرتضی جان باید بگم که حق با شماست و اشتباه از بنده بود.
مخلوط رقیق تری نسبت به موتور بنزینی داریم
در جواب وحید جان تا جایی که من درباره این مطلب مطالعه کردم یکی از مشکلات اینه که بنزین در حالت سرد بودن محفظه احتراق خیلی سخت مشتعل میشه و همین باعث ناک زدن و روشن نشدن درست موتور میشه ولی وقتی ابتدای کار سیستم جرقه زنی باشه اون خلع رو پر میکنه و عملا مشکل برطرف میشه بعد از کار کردن بالارفتن دما هم در اثر فشار بنزین مثل دیزل توی محفظه احتراق مشتعل میشه و الی آخر
بنده متوجه نشدم اون قسمت که میگه ” ECU زمان جرقه زدن شمع را طوری تنظیم می کند تا بلافاصله پس از جرقه زدن شمع ،مابقی مخلوط سوخت و هوا در اثر فشار و دمای بالا ، خودبخود مشتعل شود” خوب مثل دیزل شمع هم حذف می کردن دیگه وقتی قطعات مستحکمه؛فشار هم میشه تا حدی بالا برد که خود اشتعالی کنترل شده پیش بیاد دیگه سیستم جرقه زنی به چه کاری میباد؟!(مهندسین احل فن جواب!)
سلام
خدمت عزیزان عرض کنم که ی مسئله رو همیشه بعنوان قانون آتش گرفتن در نظر بگیرید هر چیزی برای شعله ور شدن نیازمند اکسیژن دما بالا و ماده قابل اشتعال است
لذا فرق گازوییل با بنزین این هست که دمای خودسوزی در گازوییل خیلی پایین تر از بنزین هست حدود دمای خودسوزی گازوییل ۱۸۰ الی ۲۰۰ درجه سانتی گراد میباشد ولی در بنزین این دما باید به ۸۰۰ الی ۹۰۰ درجه سانتی گراد برسه حالا د. نتیجه برای شعله ور شدن بنزین در محفظه احتراق بجای فشرده سازی که کمکی به سوختن نخواهد کرد بعلت اینکه محفظه احتراق در دمای خودسوزی بنزین قابلیت پایداری و طول عمر ندارد لذا برای ایجاد دما از جرقه شمع استفاده میشود ولی در موتور دیزلی از فشرده سازی بهره میبرند لذا در این تکنولوژی اسکای اکتیو با توجه به فشرده شدن سوخت دمای مایع سوخت رو بالا برده لذا با جرقه سرد یا گرم شمع بیشترین بازدهی رو از مخلوط هوا و بنزین میبرند و قدرت انفجار بیشتر و در نتیجه در تکرار این فرایند گشتاور بیشتری تولید میکنند
فقط ی مورد که اعلام کنم احتمال داره دمای خودسوزی بنزین و گازوییل رو من دقیق نگفته باشم این رو به بزرگترین خود ببخشید و اگر خواستید جستجو کنید فقط بدانید فاصله دمایی زیادی وجود دارد و حتما در موتور بنزینی باید از سیستم جرقه زن استفاده گردد
و اگر هم مطلب مفیدی بخوام اضافه کنم گازوییل با ی جرقه شعله ور نمیشه و تا انتها بسوزد حتما باید جرقه طولانی و با اثر انتقال گرمایی طولانی منجرب شعله ور شدن آن و نیز منجرب سوختن تمامی گازوییل موجود شود که دقیقا برعکس بنزین هست که با کوچکترین جرقه کاملا شعله ور و سوخت کاملا میسوزد
پس سیستم موتور دیزل نیز بهترین حالت برای ایجاد انرژی بیشتر از گازوییل رو در خودسوزی گازوییل میبیند و به همین خاطر از سیستم ایجاد تراکم و افزایش دمای مولکولی در محفظه احتراق استفاده میکنند
سلام
در مورد خودسوزی توضیح به اینجا ختم شد که جهت بنزین جرقه نیاز است اصلاح کنم جرقه کارآمد تر و کم هزینه تر در ساخت محفظه احتراق و خنک کاری سیلندر و سرسیلندر است لذا میتوان به در نظر گرفتن تمامی موارد و طراحی و استفاده از مواد و آلیاژ های خوب موتور بنزین با ایجاد تراکم بالا و در نتیجه خودسوزی بنزین و در نتیجه بهرهوری بیشتر از سوخت تزریقی بدست آورد
سری ایکس موتور اسکای اکتیو این مدل طراحی رو انجام داده و مسلما هزینه ساخت بالایی نسبت به موتور بنزینی جرقه زن دارد و تا جایی که میدونم اگه بازم اشتباه نکنم شرکت مزدا خودروهایی رو که مجهز به موتور اسکای اکتیو ایکس میکنه در کنار موتور برقی دیگر در اتومبیل قرار میده. که به احتمال زیاد برای کاهش استهلاک و اینکه در حجم موتور کم بهتر میتوان تراکم بیشتر رو تولید کنه هست
بازم حتما جستجو کنید که در این مورد من اطلاع اشتباهی به شما عزیزان منتقل نکرده باشم
سلام خیلی عالی ولی بند سوم اونجایی که نوشتین : ((در موتور های دیزلی هوای بیشتری نسبت به موتور های بنزینی وارد سیلندر می شود از این رو در موتور های دیزلی مخلوط سوخت و هوای رقیق تری نسبت به موتور دیزلی داریم…)) موتور دوم رو هم حواستون نبود دیزلی نوشتین…