السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
ماهي تكنولوجيا SKYACTIV ؟
هي حزمه من التقنيات التي اعتمدتها مازدا في سياراتها منذ عام 2011 وتشمل
محركات بنزين SKYACTIV-G
محركات ديزل SKYACTIV-D
ناقل الحركه الأوتوماتيكي SKYACTIV-DRIVE
ناقل الحركه العادي SKYACTIV-MT
الشاصي SKYACTIV-CHASSIS
الهيكل SKYACTIV-BODY
تم الكشف عن حزمة SKYACTIV أول مره في معرض طوكيو للسيارات عام 2008 عرضت مازدا المحركات فقط كنسخ اختباريه وهي محركين
الأول سعة 2.3 لتر بنزين
والثاني و 2.2 لتر ديزل
صورة المحرك الإختباري من معرض طوكيو
ولكن تم تقديها تحت اسم SKY-G لمحرك البنزين و SKY-D لمحرك الديزل ومن ثم في نفس العام في معرض باريس
تم الكشف عن محرك بنزين جديد سعة 1.3 لتر من عائلة SKY-G وكذلك ناقل الحركه الجديد من 6 سرعات تحت اسم SKY - Drive
على السياره الإختباريه مازدا Kiyora مع نظام i-stop الذي يتيح ايقاف السياره تلقائيا عند الوقوف والعوده للتشغيل عند الضغط على دواسة الوقود
يقوم النظام بوضع حساسات تقوم باستشعار اقرب اسطوانه مهيئه لعملية الإحتراق لزيادة الكفاءه
و نظام i-Eloop الذي يخزن طاقة مكابح الفارمل عند استخدامها من السائق الى البطاريه
هذه المحركات هي عباره عن تطوير لسلسلتي محركات مازدا MAZDA-L و MAZDA-Z
( لازالت فورد تستخدم تصميم MAZDA-L في محركاتها الحاليه EcoBoost )
Mazda Kiyora
بعد ذلك في عام 2011 تم تقديم اول محرك انتاجي من التقنيه على مازدا 2 ( بنفس التصميم القديم ) بمحرك سعة 1.3 لتر يولد قوة 83 حصان وعزم 113
نويتن - متر متصل بناقل حركه CVT
المحرك نال الإعجاب على مستوى كفاءة استهلاك الوقود و تقليل الإنبعاثات مقارنه بالسابق مما جعلها تفوز بسيارة العام في اليابان لعام 2011
ومن ثم نالت مازدا 3 ( بنفس التصميم القديم ) ايضا نصيبها من المحركات الجديده وفرتها مازدا بمحركها الحالي 2.0 لتر يولد قوة 155 حصان
متصله بناقل الحركه الجديد ذو 6 سرعات SKYACTIV-DRIVE والمستخدم حتى الآن في طرازات مازدا
بعد ذلك تم الكشف عن CX-5 الجديد بالكامل في معرض طوكيو 2011 بدلا عن CX-7 و Mazda Tribute المصنعين بالتعاون مع شريكتها فورد آنذاك
CX-5 هي اول سياره من مازدا احتوت على تكنولوجيا SKYACTIV بالكامل وكذلك لغة التصميم KODO Design حصلت CX-5 على لقب سيارة العام في اليابان عام 2012
وبعد هذه النبذه عن بدايات ظهور التقنيه ساتحذت عن محرك البنزين SKYACTIV- G بالتحديد
المحرك رباعي الإسطوانات ، كما انه يستخدم توقيت الصماماات المزدوج المتغير باستمرار dual S-VT
يتوفر منه عدة سعات لتريه وهي :
- 1.3 لتر
- 1.5 لتر
- 2.0 لتر
- 2.5 لتر ( لاحظو انه كان 2.3 لتر مازدا قامت بزيادة السعه اللتريه )
توقيع تضعه مازدا على سياراتها التي تحمل التقنيه بأجزائها الكامله
كيف يعمل محرك SKYACTIV- G ?
في البدايه ارادت مازدا من هذه التكنولوجيا تخفيف الوزن وتقليل الإحتكاك وزيادة كفاءة
استهلاك الوقود والعزم وتقليل الإنبعاثات الخارجه فقامت بعدة اشياء داخل المحرك اهمها :
- رفع نسبة الإنضغاط داخل المحرك compression ratio
مازدا في محركها الجديد اتخذت نهج رفع نسبة الإنضغاط لتصل الى اعلى نسبة انضغاط مسجله في محرك تجاري في العالم 14:1
( 13:1 لأسواق امريكا وكندا واستراليا والخليج العربي ليتناسب مع نسبة أوكتان اقل مستخدمه في هذه البلدان مع فرق العزم والأحصنه من 3 الى 5 %)
رفع نسبة الإنضغاط ساهمت في زيادة كفاءة الوقود وكذلك العزم ، مما جعل المحرك يقدم استهلاك وقود افضل
من السابق بنسبة حوالي 15% تقابلها نفس النسبه لتخفيض الإنبعاثات وايضا زيادة في العزم بنفس النسبه
- تصميم المكبس
مكبس SKYACTIV-G
صوره توضح الفرق بين تصميم المكبس القديم وتصميم مكبس SKYACTIV-G
لكن هذه النسبه العاليه من الإنضغاط على محرك بنزين تسبب مشكلة في عملية الإحتراق وهي اشتعال البنزين في غير اوانه وتسبب مشكلة الطرق KNOCK والتي تسبب تلف كبير للمحرك
قامت مازدا بتغيير تصميم المكبس بحيث يكون مجوف من الداخل ووجود حفره في منتصف رأسه ، هذا التصميم ساعد في تفادي مشكلة حدوث الإشتعال المبكر للبنزين او الطرق
كما يحتوي المحرك على مستشعرات ايونيه ION SENSORS مدمجه مع الكويلات ( مولد شرارة الإشعال ) للتحكم في لحظة التفجير في كل اسطوانه
وتعتبر المستشعرات الأيونيه اكثر حساسيه وتسمح بتفادي حصول الإنفجار المبكر في كل اسطوانه
تم استخدام الألمنيوم بالإضافه الى الأجزاء الاخرى داخل المحرك لتخفيف وزنه كما عملت مازدا على تقليل الإحتكاك
- زيادة قوة ضخ البخاخات
بخاخ المحرك على اليسار مقارنه بالقديم على اليمين
فبالنظر الى نسبة الإنضغاط العاليه والحراره المرتفعه داخل المحرك قامت بزيادة قوة البخ لتصل الى حوالي 2900 PSI
( 200 BAR ) بينما في المحركات الأخرى القياسيه غالبا تكون قوتها حوالي 1600 PSI
(115 BAR (
كما تم فتح 6 ثقوب في داخل البخاخ و ساهمت قوة البخ بزيادة التبريد داخل الإسطوانه ، يستخدم محرك مازدا نظام البخ المباشر direct injection system لزيادة الكفاءه وتقليل استهلاك الوقود
- تصميم نظام العادم على شكل 4-2-1 ( هيدرز )
صوره توضح الفرق الذي عملته مازدا لتجنب مشكلة الطرق KNOCK
صوره تصميم نظام العادم لسيارة مازدا 3 موديل 2014
بالنظر الى نسبة الضغط المرتفعه داخل المحرك والحراره العاليه و لتجنب اشتعال البنزين في غير اوانه
كان لابد من وجود حل لتفادي المشكله بفتم تصميم المخارج بهذا الشكل ليتيح لها مسافه اطول ولكي لاتأثر الحراره الخارجه من
كل غرفه احتراق على الأخرى وبالتالي زيادة الحراره وحدوث عملية احتراق البنزين في غير اونه او الطرق والتي تسبب تلف كبير للمحرك
هذه المسافه اعطت الفرصه للغاز الحار الخارج من غرفة الإحتراق لكي يبرد واعادة تدوير جزء منه و الإستفاده منه في التبريد مره اخرى على الإسطوانات
طبعا من عيوب طول هذه المسافه للمواسير بين المحرك ومحول الحفز catalytic converter انها لا تكون ساخنه بما يكفي لعمله خصوصا اثناء
تشغيل المحرك عندما يكون باردا او بعد مده من التوقف ، ولأن المحول الحفزي يكون جاهزا للعمل عند درجات الحراره المرتفعه
قامت مازدا بتفادي هذه المشكله وذلك بتأخير توقيت الإشعال عند دقائق تشغيل المحرك الأولى وهي لرفع درجة حرارة غاز العادم لتسخين المحول بسرعه كبيره والقيام بالعمل على اكمل وجه
- استخدام دورتين في عملية الإحتراق
تتكون دورة المكبس من اربعة اشواط وهي السحب ثم الضغط ثم الإشتعال و التصريف السحب للعادم وهي دورة اوتو المعمول بها في كثير من محركات الإحتراق الداخلي في السيارات
لتقليل خسارة زيادة ضخ البنزين داخل المحرك ولزيادة الكفاءه يستخدم المحرك دورتين :
صوره توضح دورة اتكينسون نسبة الى مخترعها البريطاني جيمس اتكينسون
1- دورة اتكينسون
يتم استخدام دورة اتكينسون في السرعات المنخفضه وعند عدم الحاجه الى العزم حيث تكون الكفاءه هي الهدف المرجو من ذلك ،
وتقوم دورة اتكينسون على تأخير غلق صمام السحب في مرحلة الإنضغاط لفتره اطول من دورة اوتو حتى يكمل المكبس حوالي 30% من حركته الصعوديه قبل غلقه مره اخرى وحصول مرحلة الضغط ثم الإشعال
مما يسمح بخروج جزء من الخليط الى مشعب السحب intake manifold والإستفاده منه مره اخرى في مرحلة مابعد الإشتعال وينتج عن هذا التأخير تقليل نسبة الضغط الفعليه وزيادة الكفاءه
اشتهرت دورة اتكينسون غالبا في السيارات الهجينه لنفس الهدف حيث يقوم المحرك الكهربائي بتعويض القوه المفقوده في السرعات المنخفضه
2- دورة اوتو التقليديه
اما عند الحاجه للعزم فيتم استخدام دورة اوتو التقليديه حيث يتم غلق صمام السحب بشكل اسرع والعوده الى رفع نسبة الإنضغاط والمعمول بها في المحرك 14:1 لإشتعال الخليط وتمدد الغازات بشكل اكبر قبل خروجها للعادم
لإستخراج عزم الدوران المطلوب وزيادة العزم في دورات متوسطه الى عاليه حيث يكون الضعط اقوى بفعل غلق صمامات السحب بشكل اسرع من دورة اتكينسون
الخلاصه :
- زيادة العزم بنسبة 15%
- تحسين الإقتصاد في إستهلاك البنزين بنسبة 15%
- تقليل ثاني أكسيد الكربون CO2 بنسبة 15%
- تقليل إحتكاك المحرك بنسبة 30%
- تقليل وزن المكينه بنسبة 10%
مؤخرا قامت مازدا بتحسين جديد على المحرك بإضافة ميزة غلق سلندرين عند عدم الحاجه HLA مما سياسهم في توفير اكبر في استهلاك الوقود سيتوفر من موديلات 2018
هذه المحركات يتم استخدامها حتى الآن في طرازات مازدا الحاليه ، وقامت مازدا بالإعلان عن الجيل الثاني منها وهو SKYACTIV-X وستقوم باعتمادها في العام المقبل
للمزيد عن المحرك : محركات مازدا SKYACTIV-X ماهي ؟ وكيف تعمل ؟
مازدا قالت انها لن تتخلى عن محركاتها الحاليه فسيتم اعتمادها الى جانب SKYACTIV-X في بعض الموديلات القادمه
الى هنا ينتهي التقرير وان شاء الله انني قمت بشرح التقنيه بشكل مختصر ومفيد ، ان اصبت فمن الله وان اخطأت فمني والشيطان واعتذر اذا كان هناك قصور
تحياتي |KOERU 越
مواضيع قد تعجبك