Tuesday, April 15, 2014
 |
| Mazda SKYACTIV-G Engine |
Fitur SKYACTIV-G
- Mesin bensin pertama di dunia untuk kendaraan yang diproduksi massal dengan rasio kompresi tinggi (14,0 : 1)
- Peningkatan efisiensi mesin secara signifikan berkat pembakaran kompresi tinggi, yang menghasilkan 15 persen peningkatan efisiensi bahan bakar dan torsi
- Efisiensi pada penggunaan harian berkat peningkatan torsi pada kecepatan rendah hingga mid-engine speed
- 4-2-1 sistem pembuangan, piston rongga (cavity piston), injectors multihole dan inovasi lainnya mendukung rasio kompresi tinggi
Peningkatan rasio kompresi sangat
menentukan pada peningkatkan efisiensi panas. Rasio kompresi engine gas
baru-baru ini umumnya hanya sekitar 10:01-12:01. Secara teoritis, jika rasio
kompresi dinaikkan 10:01-15:01, efisiensi panas pada engine akan meningkat
sekitar 9%. Namun, salah satu alasan
yang menjadi masalah pada engine rasio kompresi yang tinggi adalah penurunan
besar pada torsi karena knocking (Gambar.1).
Knocking adalah pembakaran
abnormal dimana campuran udara dan bahan bakar menyatu sebelum waktunya karena
paparan suhu tinggi dan tekanan yang menimbulkan engine noise. Ketika rasio
kompresi meningkat, suhu kompresi di titik mati atas (TMA) juga naik, sehingga memungkinkan terjadinya knocking. Untuk menurunkan suhu kompresi di TDC, adalah dengan mengurangi jumlah panas gas buang yang tersisa di dalam ruang bakar. Misalnya, dengan rasio kompresi 10:1, suhu gas sisa dari 750oC, dan suhu udara masuk dari 25oC, jika 10% dari gas buang tersisa, suhu di dalam silinder sebelum kompresi meningkat sekitar 70oC, dan suhu kompresi di TDC terhitung meningkat sekitar 160oC. Oleh karena itu, dapat dengan mudah disimpulkan bahwa jumlah gas sisa memiliki dampak yang besar pada knocking.
Perhitungan ini dirangkum dalam
Gambar.2, dan seperti yang ditunjukkan, jika jumlah gas sisa dibelah dua dari 8%
sampai 4%, suhu kompresi di TDC dihitung tetap sama bahkan ketika rasio
kompresi meningkat dari 11:01 untuk 14:01. reduksi gas yang tersisa difokuskan untuk SKYACTIV-G, yang dapat merealisasikan rasio kompresi tinggi pada mesin bensin.
Knock-resistant tecnologi
Salah satu pilihan untuk mengurangi gas sisa secara signifikan adalah mengadopsi dari sistem pembuangan 4-2-1. Seperti ditunjukkan dalam Gambar.3, ketika exhaust manifold pendek, gelombang tekanan tinggi dari gas yang muncul dengan segera setelah katup exhaust silinder No.3 terbuka, misalnya, tiba di silinder No.1 sebagaimana telah selesai langkah buang dan memasuki langkah isap. Akibatnya, gas buang yang baru saja keluar dari silinder dipaksa kembali ke
dalam ruang bakar, yang dapat meningkatkan panas dari gas sisa. Dengan exhaust
manifold pendek, gelombang tekanan tinggi tiba di silinder berikutnya dalam
waktu singkat, yang menyebabkan dampak negatif ini akan terus-menerus dari kecepatan rendah hingga kecepatan mesin tinggi. Namun, dengan sistem pembuangan 4-2-1 panjang, karena
butuh waktu untuk gelombang tekanan tinggi untuk mencapai silinder berikutnya, efek tersebut terbatas pada kecepatan mesin ekstra-rendah, membuat
pengurangan gas sisa pada hampir semua kecepatan mesin.
