načítám data...

Jak je to s SPCCI

21. února 2018, 13:38 13 komentářů KS

Mazdí libůstka zvaná SPCCI slibuje snad největší revoluci co se týká funkce zážehových motorů za více než 100 let jejich působení. Pokusím se tu rozkrýt ono kouzlo.

Jakub Hnát: Jak je to s SPCCI

Mazda světu ukazuje, že spalovací motor zatím nelze vůbec odepsat. Slibované nižší spotřebě o 30% v porovnání se současnými Skyactivy-G sice zřejmě podle současných informací nedostojí, ale každý nespotřebovaný litr se hodí – v jednom testu redaktoři uvádějí právě 1 l úspory ve voze Mazda 3. Pokud japonští inženýři ještě zapracují, třeba se jim povede snížit spotřebu o 1,5 l u dvoulitru. 

Také jsem zvědavý, jak se Volkswagenu povede 1,5TSI s Millerovým cyklem, která má disponovat 130 oři. I kdyby byly spotřeby téměř stejné, co se týče litrového výkonu, zde předběžně vyhrává Mazda se svými předpovídanými 190 koňmi z 2,0.

Jenom ve stručnosti popíšu, jak SPCCI funguje. Tento režim je k dispozici zhruba mezi 1500 – 4500 ot/min., horní maximum zřejmě není vznětovým motorům podobné náhodou. Jde zkrátka o vzněty a ty mají své rychlostní (chemické) limity. Nad 4500 ot/min. již vždy motor funguje jako klasická zážehová jednotka. Okolo svíčky je malá oblast se stechiometrickou směsí, ta se zažehne jiskrou. Tím jak se stech. směs spaluje, současně zvětšuje svůj objem a narůstá ve válci tlak a především teplota. Toto zajistí, že i velmi chudá směs blíže stěnám válce se vznítí, tím je dosaženo velmi účinné práce motoru. Motor nepouští tolik odpadního tepla do výfuku a především méně tepla přestupuje skrze stěny válců do chlazení.

190 koní výkonu z přeplňovaného dvoulitru není kdovíjaká hitpárada. Nicméně nevybočuje ze skutečnosti, že téměř každý pístový motor, který deklaroval velmi vysokou účinnost, měl zpravidla nízký litrový výkon. Zde si dovolím uvést mé výpočty, nicméně jedná se odhady, jelikož zatím nejsou známy ani finální parametry motoru.

Solidní navržený atmosférický zážehový dvoulitr s přímým vstřikováním dokáže produkovat až 210Nm. To je ovšem při použití (téměř) stechiometrické směsi. Budu štědrý a motoru přisoudím 38% účinnost. Mazda se vytasila s 58% účinností. Které ovšem díky probublávajícím informacím nevěřím, může to být účinnost spalování, ale zřejmě ne celého motoru. Ono když komresor masivně plní, tak kolik že si vezme? 15% z výkonu?, potom jsme z 58% pod 50% celkové účinnosti, ale i to je skvělé.

Atmosférický motor spalující směs v poměru cca 35:1, při účinnosti 58% může produkovat 134Nm. Mechanické objemové kompresory zpravidla umí přidat 65% točivého momentu, takže zde máme okolo 220Nm. Mazdí motor má dosahovat 190 koní (140kW) při obligátních 6000 ot/min., kde vychází toč. moment 223Nm, takže v podstatě trefa. Onen točivý moment ve středních otáčkách určitě bude nad 230Nm, jelikož jsem zanedbal část válce vyplněnou stechiometrickou směsí, která má větší výhřevnost a dodá pístům více energie.

Když se na to podívám z globálu, v mých očích jde o správnou a plnohodnou cestu. Běžnému vozu výkon 190k umí zajistit maximální rychlost cca 225km/h, což stačí i na přelety nad německým hnízdem. Kdo bude chtít víc dynamiky, zřejmě bude moci zvolit různé hybridní varianty, kde při použití 110k elektromotoru dostane zájemce “monstrum” s 300k kombinovaného výkonu. Ale to už jsem jinde, zřejmě v středně blízké budoucnosti –takhle si za 5 – 10 let představuji 300 koňskou Mazdu 5 (že by MPS?).

Co si o tom myslíte? Budou Mazdy udávat tón celosvětovému trhu benzínových (zážehovo-vznětových) vozů?

 

Nelíbí se Vám reklamy, ale líbí se vám blogy?
Podpořte nás, pořiďte si VIP členství a užijte si autíčkáře bez reklam.


Pro přidání komentáře se přihlašte nebo registrujte

Komentáře

KS
21. února 2018, 14:52
0

Nevím proč píšu Mazdu 5, samozřejmě myslím 6, to by se mi u Passatu nestalo :-) takhle to zkonit :-D

reagovat
Nimrod
21. února 2018, 15:29
0

hezký článek, jako všechny od tebe

reagovat
KS
21. února 2018, 15:38
0

Díky. Něco jsem načetl a trochu nad tím bádal, a tak jsem to nemohl nehodit na "papír"...

Safa
21. února 2018, 17:04
0

Díky za rozšíření obzorů - ač technický laik, zaujalo mě to. ;o)

reagovat
Beny
21. února 2018, 18:35
0

Palec hore, pěknej článek. Jen tak dál! :-)

reagovat
Breakthru
21. února 2018, 19:52
0

Tahle myšlenka je stará už desítky let.Mazda se snaží využít samovznícení směsi, což lze i u benzínu.Snížit spotřebu a zvýšit výkon není snadný, vývojáři se snažijou dosáhnout toho chudou směsí.Ta je ale problematická zapálit.V minulosti se o to snažila Honda svým CVCC systémem, tam bohatá směs zapalovala chudou, ale trošku jinak a to byl atmosferickej motor se speciálním karburatorem.Důležitý je, aby dokonale vyhořela směs ve válcích a nedohořívala ve výfuku.Veškerou svoji práci musí odvíst na píst....
Pokud jde o kompresor, tak ano, odebírá výkon motoru, ale jeho velký plus je to, že dokáže plnit motor de facto podobně jako N/A , což je samo o sobě pro tenhle systém důležitý.Turbo nedokáže plnit tak stále jako kompresor.Byl by problém vychytat tomu blechy....
To TGI nebo jak to VW označuje, je něco, co Mazda používala před 25 lety v Xedos 9.Tam bylo použito 2.3 V6 s Millerovým cyklusem.Princip je ten, že sací ventily zůstanou chvíli otevřeny i během komprese.Účinnost to neztrácí, protože motor je plněn kompresorem, směs se lépe promíchá a komprese je menší než expanze, tudíž vyšší účinnost...
Je vcelku jedno, jaká účinnost bude v novým Skyactive.Já Mazdě fandím, jako jediní u těch motorů vyšlapávaj jiný cestičky.O něčem podobným uvažovali už u Mercedesu cca před 10-15 lety.Cesta to bude dlouhá, ale zajímavá...

reagovat
Breakthru
21. února 2018, 20:23
0

jenom ještě dodám, že ten Miller nebo to CVCC byly motory s nepřímým vstřikováním, takže tenhle novej Skyactive s moderním přímým vstřikem to má jednodušší, protože tu směs dovede navrstvit tak, aby šla zapálit....

KS
21. února 2018, 20:30
0

Při účinnosti spalování 58% (z Carnotova cyklu) ve spalinách nezbývá moc energie, takže není čím roztáčet turbo, zkrátka je minimum expandujících plynů. Tahle technologie je uskutečnitelná právě až v dnešní době výkonných mikroprocesorů, které umí komplexně řídit celý motor. To je podobná problematika, jako např. vektorování toč. momentu (výkonu) na kola, kde má každé svůj elektromotor.

Kdyby na to přišlo, Mazda by z tohohle motoru mohla vymáčknout až 300k (když kompresorové Audiny S4 3.0S/C jdou vyladit k 460k), ale měl by nevhodnou charakteristiku, kde do 4500 ot/min. by bylo k dispozici řekněme 240Nm a ve vyšších otáčkách skok na 350 Nm...

Breakthru
21. února 2018, 21:08
0

výhoda kompresoru oproti turbu je jasná....každá mince má dvě strany.
Ta dnešní elektronika je taky velkej skok, dřív by bylo problematický něco takovýho řídit a ladit za behu....
Teoretická rovina je jiná než praxe.Vem si jen provoz toho auta ve všech možnejch klimatickejch podmínkách, různejch druhů řidičů, zatížení atd atd....to vše ruku v ruce s plněním emisních norem, spotřeby, výkonu a životnosti....Mazda už něco takovýho beztak má v kapse, ale tohle je jejich první vlaštovka.Máme ještě před sebou dost let vývoje spalovacích motorů....

VK
VK
21. února 2018, 22:07
0

58% účinnost Carnotova cyklu...obávám se, že do ní má Ottův cyklus hodně daleko.

Breakthru
23. února 2018, 19:52
0

S tím turbem jsem trošku skeptickej.Mazda určitě použila kompresor kvůli plnění válců, ne kvůli účinnosti.Ale vezmu-li v úvahu to, že vznikne nějaký množství směsi, která se zapálí, tak musí vzniknout dostatečnej tlak na roztočení turba.nehledě na to, že vývoj turbodmychadel je už tak dost daleko a dokážou se roztáčet i smalým množstvím plynů...

Jimi
21. února 2018, 21:33
0

Pokud nepustí do oběhu nějakou nám neznámou technologii získávání energie, která se bude dát příslušně zdanit, tak si ještě hodně užijeme spalováků. Taky fandím Mazdě, jen tak dál...

reagovat
ma
martinw
21. února 2018, 22:06
0

Zajimalo by me jak si vede oproti tomuhle vynalezu Toyota, minuly rok sem cetl ze vylepsili ucinnost mensich jednotek 1.0 a 1.3 coz je pro mensi auta do mesta pouzitelna motorizace. Maji take nejaky prelomovy vynalez nebo je to jen vylepsovani jiz existujicich motoru ktere pracuji v Atkinsonove cyklu - typicky pouzivane v HSD.

reagovat