Được biết đến như là hãng xe đầu tiên trên thế giới sử dụng công nghệ đốt cháy nhiên liệu xăng bằng phương pháp giống như động cơ diesel, Mazda đã và đang dần thay đổi ngành công nghiệp ô tô với động cơ Skyactiv-X

Công nghệ Skyactiv-X đã được Mazda giới thiệu đến công chúng tại triển lãm Tokyo Motor Show 2017. Động cơ xăng này là sự kết hợp của hai kiểu động cơ truyền thống đó là động cơ xăng và động cơ dầu.

Động cơ Skyactiv-X bắt nguồn từ ý tưởng động cơ xăng không bugi

Nguyên lý để tạo ra công suất trong buồng đốt dường như là sự kết hợp của những ưu điểm tốt nhất của động cơ xăng và động cơ dầu diesel. Bắt nguồn từ ý tưởng động cơ HCCI – Homogeneous Charge Compression Ignition – một loại động cơ xăng nhưng không cần bugi. Thay đó hỗn hợp môi chất sẽ tự cháy nhờ áp suất và nhiệt độ cao giống nguyên lý động cơ dầu diesel.

Vì sao luôn muốn động xăng cháy như động cơ diesel?

Như chúng ta đã biết, kích nổ là hiện tượng làm tỷ số nén của động cơ xăng bị giới hạn. Trong khi theo “cách cháy” của động cơ diesel lại hoàn toàn có thể áp dụng tỷ số nén cao. Với tỷ số nén cao thì sức mạnh động cơ càng lớn, quá cháy tốt hơn.

Động cơ Skyactiv-X là giải pháp của Mazda

Mặc dù đây là một kiểu động cơ hoàn toàn mới nhưng nó cũng vẫn hoạt động dựa trên 2 cơ sở đó là: Nén và Đánh lửa. Tuy nhiên, hãng xe Nhật đã chỉnh sửa và kết hợp lại 2 yếu tố trên một cách chính xác.

Để làm được điều này, Mazda thiết kế:

  • Đỉnh piston được thiết kế đặc biệt: Tỉ số nén tăng là do cấu tạo đỉnh piston thiết kế đặc biệt nhô lên làm thể tích buồng đốt nhỏ hơn. Có thể đạt tỷ số nén lên tới 16:1 hoặc 18:1 trong khi động cơ xăng bình thường chỉ 10:1.
  • Hệ thống phun nhiên liệu áp suất cao: Kim phun đa điểm, tính chính xác rất cao.
  • Hệ thống cung cấp khí nạp với lượng khí rất lớn: Sử dụng Siêu nạp Superchager. Lý thuyết là 14.7:1 nhưng Mazda luôn cho thừa không khí, thậm trí tận 29.4:1. Từ đó xăng được đốt cháy hết 100%. Lượng không khí thừa sẽ giản nở vì nhiệt và góp phần sinh công đẩy piston đi xuống, đồng nghĩa sẽ hấp thụ nhiệt bớt nóng động cơ.
  • Đánh lửa có kiểm soát: Mazda gọi đây là động cơ SCCI – Spark Controlled Compression Ignition (Bugi vẫn được sử dụng để làm khởi đầu cho quá trình cháy). Việc đánh lửa của bugi dưới sự kiểm soát của một bộ xử lý điện tử phức tạp (ECU).
  • Kết hợp với cảm biến bên trong xilanh để có thể điều khiển toàn bộ động cơ.

So sánh với kết cấu của động cơ HCCI thì SPCCI có sự khác biệt khá lớn.

Hiệu suất của quá trình cháy tăng lên nhờ tăng tỉ số nén. Sự mất mát nhiệt qua thành xilanh giảm xuống nhờ điều khiển nhiệt độ nước làm mát. Mất mát do ma sát cũng được giảm xuống nhờ việc sử dụng chu trình Miller.

Diễn biến quá trình cháy giản nở của động cơ Skyactiv-X

Skyactiv-X điều khiển hỗn hợp không khí – nhiên liệu để quá trình cháy hiệu quả hơn khi sử dụng cơ cấu SPCCI.

Tỉ số nén tăng lên tới điểm nơi mà hỗn hợp hòa khí nằm gần điểm đánh lửa ở điểm chết trên. Ở điểm này, một quả bóng lửa giãn nở được tạo ra bởi bugi sẽ châm ngòi để tất cả hỗn hợp đều được đốt cháy. Hệ thống SPCCI có thể kiểm soát thời điểm đánh lửa bugi, có nghĩa là áp suất và nhiệt độ bên trong buồng đốt có thể được tối ưu hóa bất cứ lúc nào. Bởi vì bugi được sử dụng bất cứ lúc nào nên hệ thống có khả năng chuyển đổi liền mạch để châm ngòi quá trình cháy theo tốc độ cũng như tải trọng – tình huống mà quá trình nén – đánh lửa khó khăn.

Những lợi ích vô cùng vượt trội mà động cơ Skyactiv-X mang lại

Với những sự kết hợp độc đáo giữa động cơ xăng và diesel thì công nghệ động cơ Skyactiv-X mới này đã tạo những con số ấn tượng

  • Skyactiv-X 2.0 sẽ tạo ra nhiều năng lượng hơn, với mô-men xoắn lớn hơn tới 30% so với Skyactiv-X 2.0 hiện tại.
  • Cải thiện hiệu suất nhiên liệu lên tới 20-30% so với động cơ xăng hiện tại của Mazda
  • Trải nghiệm cảm giác lái mạnh như đang chạy động cơ dầu diesel
  • Giảm phát thải gây ô nhiễm môi trường
  • Skyactiv-X đã được thiết kế để phù hợp hoạt động cùng với điện khí hóa trên xe hybrid và plug-in hybrid.

Có thể nói động cơ Skyactiv-X là một công nghệ đốt phá. Mazda luôn cam kết xây dựng một tương lai với trái đất đẹp đẽ, đẹp đẽ bằng cách áp dụng triết lý tốt để đạt được những cắt giảm đáng kể đối với lượng khí thải CO2 – carbon dioxide.

(Theo Otohui)

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây