Cерия V-образных двигателей, о которых пойдет речь и счастливыми обладателями которых многие из нас являются
, включает в себя 2.5-литровый KL, 2-литровый KF и 1.8-литровый К8 моторы. Цель разработчиков этой линейки моторов заключалась в обеспечении высокой производительности, направленной на достижение отличного ускорения и одновременно - на соответствие требованиям экологичности и экономичности. Двигатели также должны были обладать приятным звуком! В конечном итоге, моторы серии "К" получили короткий ход поршня, V-образную форму с углом 60°, алюминиевый блок цилиндров с двумя распредвалами в головке и 24 клапана. Итак, в линейке двигателей К разработчиками Mazda ставилось за цель:
- Низкий расход топлива, низкое количество выбросов;
- Отличное ускорение и приятный звук двигателя;
- Чтобы это были самые компактные и легкие моторы из всех серийных двигателей V6;
- Чтобы они были прочными и долговечными при высокой производительности (и нагрузках)
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ KL, KF И К8
Для достижения высокой эффективности сгорания и отличного ускорения, K-серия двигателей была спроектирована с диаметром и ходом поршня 84.5x74.2 мм для KL, 78x69.6 мм для KF, 75x69.6 мм для K8.
Ниже показан двигатель KL в разрезе, а под ним приведены основные характеристики всех двигателей линии К.
| | KL | KF | K8 |
| Тип | Бензин, 4-х тактный | Как KL | Как KL |
| Число цилиндров и расположение | 6 цилиндров, 60° V-образный | Как KL | Как KL |
| Объем | 2497 см3 | 1995 см3 | 1845 см3 |
| Диаметр и ход поршня | 84.5x74.2 мм | 78x69.6 мм | 75x69.6 мм |
| Клапанный механизм | DOHC, ременной привод | Как KL | Как KL |
| Клапанов на цилиндр | 4 | Как KL | Как KL |
| Камера сгорания | Pentroof * | Как KL | Как KL |
| Степень сжатия | 9.2 | 9.5 | 9.2 |
| Максимальная мощность, кВт/об.мин | 123/5600 | 104/6000 | 97/6500 |
| Максимальный крутящий момент, Нм/об.мин | 221/4800 | 170/5000 | 156/4500 |
| Система впрыска | EGI | Как KL | Как KL |
| Размеры, ДхШхВ | 620x675x640 | 650x685x660 | 650x685x655 |
* Камера сгорания Pentroof:
Сравнительные графики мощностей и крутящего момента двигателей К
Устройство камеры сгорания.Количество выбросов не полностью сгоревшего топлива значительно сократили за счет устранения лишнего пространства в верхней части поршня, вокруг клапанов и свечей зажигания. На рисунке показано расположение этих изменений и влияние на сокращение выбросов углеводородов.
Принятие раздвоенной, удлиненно-выгнутой выхлопной системы, в которой две выхлопные трубы имеют почти одинаковую длину, обеспечило увеличение крутящего момента в диапазоне от 3000 до 5500 тыс оборотов.
Оптимизация управления.Для достижения превосходной производительности, низкого потребления топлива, низкого уровня выбросов и других целей, контроль работы двигателя KL производится микрокомпьютером. Он контролирует впрыск топлива, правильность приготовления топливо-воздушной смеси (посредством обратной связи через лямбда-зонды), обороты холостого хода, EGR и пр. Улучшенная система управления позволила уменьшить число оборотов холостого хода двигателя, что также позволяет повысить экономию топлива.
EGR: дожигание отработанных газовНекоторый объем отработанных газов, который рассчитывается компьютером - направляется обратно в двигатель на дожигание при помощи электромагнитного соленоидного клапана. Это требуется как для оптимизации оборотов и нагрузок двигателя, так и для достижения низкого количества выбросов и низкого расхода бензина.
Испарения топлива из топливного бака всасываются в канистру и отправляются в двигатель через электромагнитный клапан, что в некоторой мере также позволяет экономить топливо и обеспечивает большую безопасность.
VRIS: решение для увеличения крутящего моментаЧтобы получить высокий крутящий момент на всем диапазоне оборотов двигателя, была задействована четырехступенчатая система управления впуском с переменным резонансом (Variable Resonanse Intake control System, VRIS). В системе VRIS впускной коллектор имеет две камеры, настроенные на определенную резонансную частоту.
Эффективность работы системы динамического наддува демонстрирует график зависимости крутящего момента двигателя от оборотов коленчатого вала и положения клапанов №1 и №2 системы VRIS.
Компьютер динамически переключается между резонирующими отсеками, чтобы достичь соответствующей резонансной частоты для разных оборотов двигателя. Каждая резонансная камера многоступенчатой VRIS имеет перепускающий клапан, который открывается в соответствии с определенными оборотами двигателя и нагрузкой.
Другими словами, в отсутствие турбины VRIS реализует эффект динамического наддува и создает избыточное давление воздуха во впускном коллекторе, чем значительно улучшает заполнение камер сгорания топливо-воздушной смесью.
Вентиляция двигателяУникальная система вентиляции Mazda включает в себя PCV-клапан в крышке левой головки блока цилиндров и шланг вентиляции, подключенный к правой части и обеспечивающий ее большим объемом воздуха, чем левую (7:3). С помощью этой системы свежий воздух постоянно поступает в картер и крышку головки блока цилиндров, обеспечивая тем самым стабильные характеристики масла.
Электронное управление зажиганиемКонтроль зажигания оптимизирован для повышения крутящего момента на низком и высоком диапазонах оборотов двигателя.
Датчик между головками двигателя обнаруживает незначительное детонирование, после чего компьютер устанавливает зажигание в точке на грани возникновения детонации на низких оборотах двигателя. При этом, рассчет момента зажигания определяется с учетом степени сжатия двигателя и октанового числа топлива. Таким образом, выбор момента зажигания производится компьютером при помощи контроля детонации, это раскрывает потенциал двигателя и позволяет поднять крутящий момент.
ЗАKЛЮЧЕНИЕ
K-серия двигателей воплощает в себе все последние разработки Mazda для двигателей с высокой производительностью, в том числе изменены камеры сгорания, впускная / выпускная системы, электронное управление, снижен шум и повышена надежность.
Двигатели К-серии, описанные в данном документе, установлены в таких моделях Mazda, как 626, MX-6, MX-3, Xedos 6, Xedos 9, Millenia и др.
В K-серии двигателей Mazda удалось добиться низкого расхода топлива и уровня выбросов, задействовав компактные, высокопроизводительные камеры сгорания и передав управление всеми важными элементами - микрокомпьютеру.
Отличное ускорение автомобилей с двигателями К было достигнуто в результате двух основных улучшений: компактного дизайна, который в полной мере использует динамический эффект на впуске и выпуске, а также системы управления двигателем, которая оптимизирует момент зажигания.
При помощи более жесткого блока цилиндров и более жесткого стального, кованного коленчатого вала, снижен низкочастотный шум и вибрации, в результате чего получен приятный звук двигателя.
