Gönderen Konu: Mazda'nın bujisiz benzin motoru (HCCI) nasıl çalışıyor?  (Okunma sayısı 2622 defa)

0 Üye ve 1 Ziyaretçi konuyu incelemekte.

Çevrimdışı (Gizli Üye)

  • Moderatör
  • *****
  • Scientia Dux Vitae Certissimus
  • Araç: Başka Marka
  • Kan Grubu: ---
  • Kilometre: 38000
  • Model Yılı: '21
  • 2106 kere teşekkür etti
  • 3134 kere teşekkür edildi
Alıntı: Sekiz Silindir

Mazda markası son zamanlarda tanıttığı özgün tasarımlı araçların dışında çok özel teknolojiler sunan motorları ile de adından söz ettirmeyi başardı. SkyActiv adındaki, çok yüksek sıkıştırma oranına sahip motorlar özellikle düşük yakıt tüketimleri ile birçok kişinin dikkatini çekmiş durumda. Şimdi ise marka ilk olarak bir sonraki Mazda 3 modelinde HCCI motor teknolojisini kullanacağını açıkladı. Bu tip motorlar benzin motoru olmasına rağmen bujisiz yani bir nevi dizel motor gibi çalışmalarıyla önümüzdeki yılların en önemli içten yanmalı motor teknolojisi olmaya aday gibi görünüyor.

Mazda'nın yeni geliştirdiği Sky-Activ teknolojisine sahip benzin motorlarında sıkıştırma oranları oldukça yüksek ve bu da aslında bujisiz ateşlemenin temelini oluşturuyor. Mazda'nın 1.5lt atmosferik benzin motoru 14.0:1 gibi inanılmaz bir sıkıştırma oranına sahip ve bu aynı hacimdeki dizel motorunın 14.8:1 oranı ile hemen hemen aynı. Bu sayede de 1.5lt atmosferik bir motordan ortalama olarak 5.0lt tüketim elde edilebiliyor.

Diğer taraftan dizel yakıtın daha zor tutuşan bir yakıt olması nedeniyle dizel motorlar benzin motorlarına göre daha yüksek sıkıştırma oranlarına sahiptir. Ancak benzin motorlarında bu oran yükseldiği zaman detonasyon yani vuruntu ihtimalinin artması nedeniyle yüksek sıkıştırma oranı çok fazla tercih edilmez. İşte Mazda'nın bu teknolojisi sayesinde hem sıkıştırma oranı oldukça yüksek hem de vuruntu gerçekleşmiyor. Bu arada Sky-Activ'in 2 jenerasyonu halen geliştirme aşamasında ve benzin motorunda 14.0:1 olan oranın 18.0:1 oranına çıkması planlanıyor. Bunun da bujisiz benzin motorunun yakın gelecekte önünü açacak en büyük gelişme olduğunu söyleyebiliriz.

Bujisiz benzin motoru nasıl çalışıyor?

HCCI yani Homogeneous Charge Compression Ignition ifadesi Türkçe'ye anlaşılır bir şekilde çevrilirse Homojen hava-yakıt karışımının (dolgusunun) sıkıştırma ile tutuşması olarak düşünülebilir. Bu da yanma odası içerisinde tam olarak karışmış hava-yakıt karışımına sahip olduğumuzu belirtiyor diyebiliriz. Ayrıca sıkıştırma konusuna yukarıda değinmiştik. Burada hava-yakıt karışımının tutuşabilmesi için yüksek bir sıkıştırma oranı gerekiyor. Kısacası bu motor homojen hava-yakıt karışımının yüksek basınçta kendiliğinden tutuşması ile çalışıyor denilebilir.

Aşağıdaki teknik resimden sistemin dizel ve benzin motoruna göre farkına bakalım;

  • Dizel motorda piston tarafından sıkıştırılan havanın üzerine dizel yakıtı yüksek basınçlı enjektörden püskürtülüyor ve bunun sonucunda da tutuşma hemen püskürtmeyi yapan enjektörün önünde başlıyor ve ilerliyor. Ancak homojen bir karışım söz konusu değil.
  • Benzin motorda emme supabından gelen hava ile bu sırada püskürtülen yakıt karışmaya başlar ve piston tarafından sıkıştırılır. İdeal sıkıştırma oranında ise buji çakarak ateşlemeyi gerçekleştiriyor. Ancak yine homojen bir karışım söz konusu değil.
  • HCCI motorda ise aynen benzin motorunda olduğu gibi emme supabından hava alınırken enjektörden yakıt püskürtülüyor. Piston ise yukarı hareket ederek hava yakıt karışımını yüksek bir oranda sıkıştırıyor. İyice sıkışan ve basıncı artan hava-yakıt karışımı pistonun hareketi sırasında homojen bir şekilde karışmış oluyor. Basıncın ve dolayısı ile sıcaklığın artması ile de homojen karışımın çeşitli noktalarında tutuşmalar başlıyor ve karışım daha verimli bir şekilde yanıyor.

Not: Benzin ve HCCI motorda'da yakıtın enjektör ile direkt püskürtüldüğü düşünülebilir. Resimler genel anlatım içindir.


Dizel motor, benzin motor ve HCCI motor farkı

Her ne kadar HCCI motor için dizel gibi çalışan benzinli motor desek de görüldüğü gibi tutuşma aşaması dizel motorda yakıtın çok yüksek basınç ile püskürtülmesi sayesinde gerçekleşiyorken HCCI motorda hava-yakıt karışımının tamamen karışarak farklı ve çoklu noktalarda kendiliğinden tutuşması ile gerçekleşiyor. Yani dizel motorlardaki gibi yüksek basınçlı enjektörler bu sistemde gerekmiyor. Sadece yakıtın yanma odasına düşük bir basınçla püskürtülmesi yetiyor. Kısacası bu sistem tipik bir direk enjeksiyonlu benzin motorunun çok yüksek sıkıştırma ile ayarlanmış yüksek teknolojiye sahip gelişmiş bir versiyonu ve bujiye de gerek kalmıyor.

Bilgi açısından aşağıda direkt yakıt enjeksiyonlu bujili benzin motorunun detayını görebilir, HCCI sistemde ise bujinin olmadığı bir şekli kafanızda canlandırabilirsiniz. Ayrıca yakıtın basınçlı şekilde yanma odasına püskürtülmesine gerek kalmadığı için hava-yakıt karışımı dışarıda hazırlanarak emme supabı ile yanma odasına alınabilir. Bu sayede yüksek ısıya supablardan başka bir parça maruz kalmaz.


Direkt enjeksiyonlu yakıt sistemi

İzah ettiğimiz HCCI prensibi sadece bujisiz çalışan sistem için olsa da bir de hem bujisi olan ancak bazı zamanlar bujinin ateşleme yaptığı karma bir sistem bulunuyor. Bu sistem farklı otomobil üreticileri tarafından deneniyor ancak çalışma prensipleri birbirlerinden farklı. Kimisinde aracın belli bir hızına kadar bujisiz ateşleme gerçekleşirken belli hızların üstünde buji devreye girerek ateşleme gerçekleşiyor. Bir diğerinde ise normal ve sakin kullanımlarda bujisiz sistem devrede iken gaza fazla basılırsa buji devreye girerek ateşeleme yapıyor. Kısacası HCCI sistemi geliştirilmeye çok müsait ve farklı kombinasyonlar uygulanabilir.

HCCI motorun avantajları nelerdir?

  • Dizel motorlarına göre benzer hatta daha yüksek verim, benzin motorlarından çok daha yüksek verim sayesinde dizel motordan bile daha düşük yakıt tüketimi
  • Düşük yanma sıcaklığı sayesinde daha basit parça kullanımı sonucu dizel motordan çok daha düşük, benzin motor ile aynı veya daha düşük motor parça maliyeti
  • Düşük basınçlı enjektörler sayesinde daha düşük maliyet
  • Daha düşük yanma süresi sayesinde daha iyi gaz tepkileri

SONUÇ

HCCI motorlar ve hem bujili hem bujisiz ateşleme yapabilen karma motor sistemleri halen birçok otomobil üreticisi tarafından sessiz sedasız ve derin bir şekilde geliştiriliyor. Bu sistemin modern anlamda 10 yıllık mazisi olsa da oldukça üstünde duruluyor ve özellikle hybrid araçlar için kilit bir teknoloji olabilir. Sağladığı yüksek verim, düşük tüketim ve emisyon ile maliyet sayesinde içten yanmalı motorların iyiden iyiye küçülerek ve ucuzlayarak hybrid sistemlerde çok daha rahat bir şekilde kullanılabilirler.

Faydası genellikle sakin ve sabit hızlı sürüşlerde ortaya çıktığı için büyük motorlarda kullanılmayabilir ancak öyle görünüyor ki özellikle hybrid sistemlerde kullanılacak geleceğin içten yanmalı motorlarında bu sistem yaygın bir şekilde yer alabilir. Çözülmesi gereken en büyük sorun ise yüksek sıkıştırma oranı nedeniyle vuruntu riski. Ancak Mazda Sky-Activ teknolojisine sahip yüksek sıkıştırma oranlı motorlar şu anda sağlıklı bir şekilde kullanılıyor ve ikinci nesil Sky-Activ teknoloji ile 14.0:1 oranı 18.0:1 oranına çıkabilir. Bu da HCCI teknlojisinin önünü fazlasıyla açacak gibi görünüyor.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Kendi Yorumum:

Mazda halihazırda 14 sıkıştırma oranlı Skyactiv-G ile verimi yükseltmiş olsa da güç değeri litre başına iyi olsa, güç ve tork değerlerinde rakiplerinin gerisinde. 1.5 litreden 120 hp güç ve 148 Nm tork elde edilirken, Skyactiv-II ve 18'e çıkacak sıkıştırma oranı sonucunda tork değerleri bizi çok şaşırtabilir. Ayrıca çoğu firmanın turboyla elde edebildiği değerleri Mazda'nın yüksek sıkıştırma oranı ve HCCI ile elde edebilme olasılığı bile heyecan verici. Turbosuz 1.5 lt lik atmosferik bir motordan 200 Nm torku elde edilebildiğini hayal eder misiniz? Hepimiz rahata ermiş olurduk heralde. Hem de yakıt tüketimin dizeller kadar olduğunu 3.5 lt/100km yaktığını. Mazda 3 benzinli otomatik fabrika şehirdışı yakıt tüketimi verisi 4.8 lt/100km ve Mazda bu açıklamasında yakıt tüketimin %30 azalacağını belirtmiş. %5-10lar için onca araştırmalar yapılırken bu oran benzinli motorlar için bir devrim sayılabilir.

Ufak bir hatırlatma:

Mazda'nın hala içten yanmalı motorları geliştirmeye çalışmasındaki sebep 2020 yılına kadar piyasadaki fosil yakıtlı motorların oranının %80'in üzerinde olacağını saptamasından kaynaklanmaktadır. Yani 2020'de hala piyasanın çoğu fosil yakıtlı motorları kullanacak. Ayrıca elektrikli araçlar da sanıldığı kadar masum değil, elektrik üretilirken de karbon salınımı oluyor ve bu yapılan hesaplara göre elektrikli araçlarda 30 gr/100km civarında. Mazda bu 30 gr lık karbon salınımı yakalayarak elektrikli araçlar kadar çevreyi az kirletmeyi hedefliyor. HCCI de bu yolda atılan bir adım. Bir yanda yüksek sıkıştırmanın getireceği tork, dizel motorun verimliliği, diğer yanda ise benzinli motorun düşük emisyonlar avantajlarını bir arada sunuyor.

Mazda elektrik motorunu da kullanan hibrit araçlarını 2022 itibariyle kullanmaya başlayacak. Toyota ile yapılan işbirliği ile ondan hibrit teknolojisini alacak. Gerçi şu an Japonya'da hibrit Mazda 3 sunsa da dünyaya sunmasına çok var. Bir diğer söylenti ise 2020'de Mazda'nın 100. yılında tanıtılacak olan turbo benzin motorlu RX-9'un ileriki senelerde hibrit olarak gelebileceği...
Dacia Duster 1.3 TCE EDC Comfort 2021 model (2023-...) 38bin km- ...
Dacia Sandero Stepway 0.9 TCE Easy-R 2017 model (2021-2023) 32bin km-56bin km
Toyota Corolla 1.6 Multidrive S 2019 model (2019-2021) 0 km-23bin km.
Mazda 3 1.6 Touring 2010 model (2015-2019) 96bin km-171bin km Toyota Yaris 1.3 Terra 2007 model (2013-2015) 55bin-91bin km.

Toyota Club Türkiye


Çevrimdışı (Gizli Üye)

  • Fanatik Toyotacı
  • ****
  • Araç: C-HR
  • Kan Grubu: A+
  • Kilometre: 42000
  • Model Yılı: '20
  • 284 kere teşekkür etti
  • 309 kere teşekkür edildi
Ynt: Mazda'nın bujisiz benzin motoru (HCCI) nasıl çalışıyor?
« Yanıtla #1 : Ocak 21, 2017, 00:01:17 »
Mutlu, performans, az yakıt falan süper de benim aklıma gelen ilk soru "bujili benzinli gibi çabuk ısınır mı?" oldu  :D
Bu ara yolun yarısını titreyerek gidiyorum dizelle. Spor moda alıp bağırtmasam işe gidene kadar ısınmayacak.  :kötü:

Çevrimdışı (Gizli Üye)

  • Efsane Toyotacı
  • *****
  • YB276
  • Araç: Başka Marka
  • Kan Grubu: 0+
  • Kilometre: 40000
  • Model Yılı: '13
  • 154 kere teşekkür etti
  • 190 kere teşekkür edildi
Ynt: Mazda'nın bujisiz benzin motoru (HCCI) nasıl çalışıyor?
« Yanıtla #2 : Ocak 21, 2017, 01:47:21 »
150 bin liradan başlar artik. ;)
2011 Toyota Auris 1.4 D-4D Comfort Extra Special Edition
Beni en çok çeken şey mazotun köpürmesi,dizelin çalışırken yaptığı sesi Anlayamazsınız. :D

Çevrimdışı (Gizli Üye)

  • Moderatör
  • *****
  • Scientia Dux Vitae Certissimus
  • Araç: Başka Marka
  • Kan Grubu: ---
  • Kilometre: 38000
  • Model Yılı: '21
  • 2106 kere teşekkür etti
  • 3134 kere teşekkür edildi
Ynt: Mazda'nın bujisiz benzin motoru (HCCI) nasıl çalışıyor?
« Yanıtla #3 : Ocak 21, 2017, 07:57:18 »
Mutlu, performans, az yakıt falan süper de benim aklıma gelen ilk soru "bujili benzinli gibi çabuk ısınır mı?" oldu  :D
Bu ara yolun yarısını titreyerek gidiyorum dizelle. Spor moda alıp bağırtmasam işe gidene kadar ısınmayacak.  :kötü:

İlk aşamada buji olacak abi. Yakıt tüketimini düşürmek işin düz yolda mesela bujisiz çalışacak. Ama gaza yüklenince bujiyle de çalışacak.

Onu geç de lpg ne gider buna  :rofl:
Dacia Duster 1.3 TCE EDC Comfort 2021 model (2023-...) 38bin km- ...
Dacia Sandero Stepway 0.9 TCE Easy-R 2017 model (2021-2023) 32bin km-56bin km
Toyota Corolla 1.6 Multidrive S 2019 model (2019-2021) 0 km-23bin km.
Mazda 3 1.6 Touring 2010 model (2015-2019) 96bin km-171bin km Toyota Yaris 1.3 Terra 2007 model (2013-2015) 55bin-91bin km.

Çevrimdışı (Gizli Üye)

  • Fanatik Toyotacı
  • ****
  • Yorgun Yillarim
  • Araç: Başka Marka
  • Kan Grubu: A+
  • Model Yılı: '12
  • 137 kere teşekkür etti
  • 314 kere teşekkür edildi
Ynt: Mazda'nın bujisiz benzin motoru (HCCI) nasıl çalışıyor?
« Yanıtla #4 : Ocak 21, 2017, 10:12:58 »
@Mutlu Tekir (30216)  Yürü git Bırak bu işleri  :rofl: :rofl:
Sponsorun olayım git Japon Kardeşlerinin oraya, Al Hanımı da yanına :saygi:
Fabrikada geliştirdiğin yeni ürünleri atarsın direkt :rofl:
Zaman Sadece "SEVGİYE" yenik düşer,
Geri kalan her şeyse "ZAMANA"...

Çevrimdışı (Gizli Üye)

  • Moderatör
  • *****
  • Scientia Dux Vitae Certissimus
  • Araç: Başka Marka
  • Kan Grubu: ---
  • Kilometre: 38000
  • Model Yılı: '21
  • 2106 kere teşekkür etti
  • 3134 kere teşekkür edildi
Ynt: Mazda'nın bujisiz benzin motoru (HCCI) nasıl çalışıyor?
« Yanıtla #5 : Ocak 21, 2017, 10:33:58 »
@Mutlu Tekir (30216)  Yürü git Bırak bu işleri  :rofl: :rofl:
Sponsorun olayım git Japon Kardeşlerinin oraya, Al Hanımı da yanına :saygi:
Fabrikada geliştirdiğin yeni ürünleri atarsın direkt :rofl:

 :rofl: :rofl: Olur valla abi. :D Şaka bir yana daha kırk fırın ekmek yememiz lazım. :)
Dacia Duster 1.3 TCE EDC Comfort 2021 model (2023-...) 38bin km- ...
Dacia Sandero Stepway 0.9 TCE Easy-R 2017 model (2021-2023) 32bin km-56bin km
Toyota Corolla 1.6 Multidrive S 2019 model (2019-2021) 0 km-23bin km.
Mazda 3 1.6 Touring 2010 model (2015-2019) 96bin km-171bin km Toyota Yaris 1.3 Terra 2007 model (2013-2015) 55bin-91bin km.

Çevrimdışı (Gizli Üye)

  • Site Yöneticisi
  • ******
  • Deus ex machina
  • Araç: Başka Marka
  • Kan Grubu: A+
  • Model Yılı: -
  • 2852 kere teşekkür etti
  • 3225 kere teşekkür edildi
Ynt: Mazda'nın bujisiz benzin motoru (HCCI) nasıl çalışıyor?
« Yanıtla #6 : Ocak 21, 2017, 10:40:24 »
Genelde dizelde geliştirilen sistemler sonra benzinliye uygulanır. Bujisiz benzinli uzun zamandır araştırılan bir sistem. Teorik veriler için bir şey diyemiyorum, gerçek spnuçları görmek lazım. Avrupadan, Japonya vs ye kadar bir çok veride manipülasyon haberleri hala sıcak.
Sıkıştırma oranı arttığı için blok yapısı değişecek, bu da düşünülmeli. Ayrıca günümüzde dizelde enjektörler sadece yüksek basınçlı püskürtme değil, çoklu püskürtme de yapıyor.

Çevrimdışı (Gizli Üye)

  • Efsane Toyotacı
  • *****
    • Sadece Toyota
  • Araç: Corolla
  • Kan Grubu: 0+
  • Kilometre: 6500
  • Model Yılı: '20
  • 1127 kere teşekkür etti
  • 2358 kere teşekkür edildi
Ynt: Mazda'nın bujisiz benzin motoru (HCCI) nasıl çalışıyor?
« Yanıtla #7 : Ocak 21, 2017, 11:41:06 »
Hakan abinin de dediği gibi sistem uzun süredir üzerinde çalışılan bir sistem ama Mazda'nın bu tür konularda piyasa öncüsü yaklaşımını tebrik etmek gerekli.

Diğer yandan ülkemiz şartlarında bu motor tipi uygun fiyatlı bir araç ile buluşur ve bir de LPDI sistemi uyarlanabilirse Mazda hayal bile edemeyeceği kadar araç satabilir.

Çevrimdışı (Gizli Üye)

  • Moderatör
  • *****
  • Scientia Dux Vitae Certissimus
  • Araç: Başka Marka
  • Kan Grubu: ---
  • Kilometre: 38000
  • Model Yılı: '21
  • 2106 kere teşekkür etti
  • 3134 kere teşekkür edildi
Ynt: Mazda'nın bujisiz benzin motoru (HCCI) nasıl çalışıyor?
« Yanıtla #8 : Aralık 17, 2020, 14:55:45 »
2.0 motorun verileri ortaya çıkmış. Supercharger sayesinde 180 hp ve 3000 rpm de 224 nm tork alınabilmiş. NEDC çevriminde en fazla şehiriçi 6.2 lt yakarken WLTPA çevriminde en fazla awd 9.3, önden çekişli 8.2 lt/100km yakmış.
Acaba 1.5 motor olsa tüketim ne kadar azalırdı. 2.0 motor için gayet güzel gibi veriler.

https://www.mazda-press.com/eu/news/2019/revolutionary-mazda-skyactiv-x-engine-details-confirmed-as-sales-start/#:~:text=3%20All-New%20Mazda3%20Skyactiv,96-125%20g%2Fkm.
Dacia Duster 1.3 TCE EDC Comfort 2021 model (2023-...) 38bin km- ...
Dacia Sandero Stepway 0.9 TCE Easy-R 2017 model (2021-2023) 32bin km-56bin km
Toyota Corolla 1.6 Multidrive S 2019 model (2019-2021) 0 km-23bin km.
Mazda 3 1.6 Touring 2010 model (2015-2019) 96bin km-171bin km Toyota Yaris 1.3 Terra 2007 model (2013-2015) 55bin-91bin km.

Çevrimdışı (Gizli Üye)

  • Efsane Toyotacı
  • *****
  • Dinozor
  • Araç: Avensis
  • Kan Grubu: 0+
  • Kilometre: 48850
  • Model Yılı: '16
  • 192 kere teşekkür etti
  • 1142 kere teşekkür edildi
Ynt: Mazda'nın bujisiz benzin motoru (HCCI) nasıl çalışıyor?
« Yanıtla #9 : Aralık 17, 2020, 17:29:56 »
Bu gün aldığımız bilgiye göre Mazda 2021 hb ve sedan nisan mayıs aylarında tr gelecekmiş,fiyatı 300-400.000 tl arası olur demişler,acaba yeni modeller bu motorla mı gelecek? daha fazla bilgisi olan var mı?
Tokay Ceritoğlu

Çevrimdışı (Gizli Üye)

  • Moderatör
  • *****
  • Scientia Dux Vitae Certissimus
  • Araç: Başka Marka
  • Kan Grubu: ---
  • Kilometre: 38000
  • Model Yılı: '21
  • 2106 kere teşekkür etti
  • 3134 kere teşekkür edildi
Ynt: Mazda'nın bujisiz benzin motoru (HCCI) nasıl çalışıyor?
« Yanıtla #10 : Aralık 17, 2020, 18:12:27 »
Bu gün aldığımız bilgiye göre Mazda 2021 hb ve sedan nisan mayıs aylarında tr gelecekmiş,fiyatı 300-400.000 tl arası olur demişler,acaba yeni modeller bu motorla mı gelecek? daha fazla bilgisi olan var mı?

Maalesef. Skyactiv X motor sadece 2.0 lt hacimde üretildi. 1.5 için üretilme niyeti de yok. Çünkü motor hacmine göre vergi alan ender ülkelerdeniz. Bu durum da Mazda'nın umrunda değil. 1.5 skyactiv-g 2014 yılında kullanılmaya başlanan 120 hp 145nm motorla devam edecek.
Dacia Duster 1.3 TCE EDC Comfort 2021 model (2023-...) 38bin km- ...
Dacia Sandero Stepway 0.9 TCE Easy-R 2017 model (2021-2023) 32bin km-56bin km
Toyota Corolla 1.6 Multidrive S 2019 model (2019-2021) 0 km-23bin km.
Mazda 3 1.6 Touring 2010 model (2015-2019) 96bin km-171bin km Toyota Yaris 1.3 Terra 2007 model (2013-2015) 55bin-91bin km.