Ji turėtų padėti sumažinti variklio išmetamųjų dujų temperatūrą, pagerinti ekologinius rodiklius ir kartu neužkirsti kelio naudoti turbokompresorių.
Patentinė paraiška buvo pateikta šių metų sausio 20 dieną. Jos autoriais nurodyti „Mazda“ inžinieriai Tetsuya Nomoto, Yuuta Kameoka ir Mitsuhiro Iseda, o patento savininkė – „Mazda Motor Corporation“. Tai dar nereiškia, kad bendrovė jau ruošia naują serijinį RX modelį ar rotoriniu varikliu.
Tačiau pats patentas rodo, kad „Mazda“ inžinieriai toliau atkakliai sprendžia vienas svarbiausių šios konstrukcijos problemų – kaip išlaikyti didelę galią ir kartu atitikti vis griežtėjančius išmetamųjų teršalų reikalavimus.
Vienas variklis – du skirtingi išmetamųjų dujų srautai
Naujoji sistema išnaudoja vieną išskirtinį rotorinio variklio konstrukcijos ypatumą. Skirtingai nei įprastame stūmokliniame variklyje, jame nėra tradicinių įsiurbimo ir išmetimo vožtuvų – dujos patenka į degimo kamerą ir iš jos pašalinamos per variklio korpuse įrengtas specialias angas.
„Mazda“ patente numatyti du atskiri išmetimo kanalai: šoninis ir periferinis. Šoninė išmetimo anga atsidaro anksčiau, todėl pro ją išeinančių dujų temperatūra yra gerokai aukštesnė.
Šį karštesnį srautą galima nukreipti tiesiai į turbiną ir taip maksimaliai efektyviau išnaudoti išmetamosiose dujose esančią energiją. Tuo metu periferinė išmetimo anga atsidaro vėliau.
Pro ją pašalinamos dujos jau yra pastebimai vėsesnės, todėl būtent šį srautą „Mazda“ siūlo nukreipti į išmetamųjų dujų recirkuliacijos sistemą. Tokiu būdu karščiausios dujos suktų turbokompresorių, o vėsesnės grįžtų atgal į variklį.
Dalį EGR sistemos paslėpė pačiame variklyje
Vien tik atskirti išmetamųjų dujų srautus neužtenka. EGR sistema veikia efektyviausiai tuomet, kai atgal į degimo kameras grąžinamos dujos yra tinkamai atvėsinamos. Tam paprastai reikalingas atskiras EGR aušintuvas, tačiau pagrindinis rotorinio variklio privalumas – itin kompaktiški matmenys – čia tampa problema, mat po variklio gaubtu aplink agregatą lieka labai mažai vietos papildomiems komponentams.
Tačiau „Mazda“ inžinieriai nusprendė dalį EGR kanalo įrengti tiesiai variklio šoniniame korpuse. Šis kanalas eina greta variklio aušinimo skysčio magistralės, todėl grąžinamos išmetamosios dujos pradeda vėsti dar nepasiekusios išorinio EGR aušintuvo.
Patente nurodoma, kad toks sprendimas leistų sumažinti dujų temperatūrą nenaudojant didelio aušintuvo ir kartu atsisakyti dalies išorinių vamzdžių bei jungčių. Trumpai tariant, dalį aušinimo darbo tiesiogiai atlieka pats variklio blokas.
Kodėl rotoriniam varikliui to verkiant reikia?
Vienas sudėtingiausių inžinerinių iššūkių rotoriniame variklyje – suvaldyti kylančią temperatūrą esant didelėms apkrovoms. Pačiame patente „Mazda“ atvirai pripažįsta, kad ankstesniuose sprendimuose didelės apkrovos režimu oro ir degalų mišinį tekdavo papildomai riebinti vien tam, kad neperkaistų ir nesubyrėtų katalizatorius.
Papildomi degalai padeda sumažinti temperatūrą, tačiau drastiškai padidina sąnaudas ir pablogina išmetamųjų dujų valymo sistemos efektyvumą.
Vienas pagrindinių būdų šios problemos išvengti – į įsiurbimo sistemą grąžinti didesnį kiekį atvėsintų išmetamųjų dujų. Jos sumažina degimo ir išmetimo temperatūrą, todėl variklis net esant didelėms apkrovoms gali kur kas ilgiau veikti naudodamas optimalų, stechiometriniam artimesnį oro ir degalų mišinį.
Būtent čia ir slypi naujosios „Mazda“ sistemos esmė: atvėsinti didesnį EGR dujų kiekį neužimant papildomos vietos motoro skyriuje. Gamintojo teigimu, tai padėtų vienu metu pasiekti du svarbiausius tikslus – didinti variklio galią ir gerinti jo ekologinius parametrus.
Rotorinio variklio „Mazda“ niekada nepalaidojo
Japonijos gamintojo meilės istorija su šia unikalia technologija tęsiasi jau beveik šešis dešimtmečius. Pirmasis serijinis „Mazda“ automobilis su rotoriniu varikliu – „Cosmo Sport 110S“ – debiutavo dar 1967 metais, o vėliau ši technologija tapo kultinių modelių RX-7 ir RX-8 vizitine kortele.
Kai 2012 metais buvo nutraukta RX-8 gamyba, atrodė, kad rotorinių variklių era galutinai baigėsi. Tačiau po vienuolikos metų pertraukos gamyba buvo atgaivinta – vieno rotoriaus agregatas sugrįžo į hibridinį „MX-30 e-Skyactiv R-EV“. Šiame modelyje benzininis variklis ratų tiesiogiai nesuka, o veikia kaip generatorius, kraunantis elektros motorą maitinančią bateriją.
Dar aiškesnį signalą „Mazda“ pasiuntė 2024-aisiais, kai po šešerių metų pertraukos vėl atkūrė atskirą rotorinių variklių kūrimo inžinierių grupę.
Jai pavesta ne tik tobulinti generatoriams naudojamus motorus, bet ir ieškoti būdų, kaip rotorinę technologiją pritaikyti prie griežtėjančių emisijų standartų bei klimatui neutralių sintetinio kuro rūšių.
Be to, pristatytoje „Mazda Iconic SP“ koncepcijoje gamintojas jau pademonstravo dviejų rotorių sistemą, įrodydamas, kad rotorinio variklio potencialas toli gražu nėra išsemtas.
Patiko straipsnis? Užsiprenumeruokite mūsų naujienlaiškį ir gaukite svarbiausias dienos naujienas bei įdomiausius straipsnius kiekvieną darbo dieną 11 val. Tiesiai į Jūsų el. paštą!
