Mazda i silnik Skyactiv. Dlaczego jest tak dobry?

Zapraszamy do wpisu technicznego nt. stale rozwijających się silników Mazdy – Skyactiv. Jak ciekawe są to konstrukcje, dowiecie się w tym wpisie.

W dzisiejszych czasach wszyscy zmierzają do coraz to bardziej ekonomicznych silników, które mają mieć małe pojemności, turbo i 3 cylindry. Mazda poszła jednak w inną stronę i zamiast zmniejszać pojemność to rozwijają cały czas swoje silniki wolnossące. Co Mazda wymyśliła, że silniki Skyactiv są takie dobre?

Gdy inne marki motoryzacyjne tworzą nowe silniki, aby miały jak najmniejsze spalanie i były jak najbardziej ekologiczne, to w tym samym czasie inżynierowie Mazdy siedzą w swoich siedzibach i grzebią przy swoich wolnossących silnikach, które pochodzą z XX wieku. Zamiast zrobić coś nowego, wolą cały czas poprawiać te same jednostki, które i tak już są bardzo dobre.

Silnik Skyactiv

Japończycy zdecydowali się na opracowanie silnika o podwyższonym stopniu sprężania, który pracuje według cyklu Millera i odbiega od dzisiejszych trendów („downsizing”) preferowanych przez europejskich producentów. Dodatkowo, miał on charakteryzować się wysokim stopniem sprężania. Nie był to łatwy temat i przy tym procesie trzeba było poświęcić naprawdę sporo czasu.

Zawory ssące znajdujące się w silniku miały zostawać otwarte o wiele dłużej aniżeli w tradycyjnych obiegach Otto i Diesla. Pociągało to za sobą opracowanie systemu zmiennych faz rozrządu na nowo. Oczywiście, nie mogło być to wszystko takie proste. Problemem, który pojawił się, było spalanie stukowe. Związane było to z tym, że stopień sprężania był niestandardowy.

Aby rozwiązać tą wadę, wymagane było wiele symulacji i badań. Konstruktorom udało się praktycznie wyeliminować tę niepożądaną fazę spalania ładunku, w związku z czym japońscy inżynierowie musieli dostosować układ zasilania wraz z układem zapłonowym do warunków spalania panujących w silniku o tak wysokim stopniu sprężania (14.0:1).

Wpływ spalin i jakie metody ma na ich działanie Mazda?

Kolejną istotną kwestią stało się również odpowiednie usunięcie spalin oraz zminimalizowanie wpływu ich temperatury na sprężony ładunek poprzez wprowadzenie kolektora wydechowego o specjalnym kształcie w konfiguracji 4-2-1. Modyfikacji w silniku było całkiem sporo, m.in. wał korbowy, głowica, kadłub silnika, tłoki i wiele innych podzespołów wraz z układem sterującym pracą silnika, który został specjalnie przygotowany pod kątem optymalizacji pracy jednostki o wysokim stopniu sprężania. 

Właściwa kontrola zmiennych faz rozrządu realizowana jest względem zaworów dolotowych i wylotowych. Proces ten jest cały czas monitorowany. Zmiany faz mają kluczowe znaczenie w przebiegu ograniczenia strat podczas doprowadzania ładunku do cylindrów, pozwalając na częściowe zmniejszenie roli przepustnicy przy niewielkich obciążeniach silnika. Aby zapewnić funkcjonowanie jednostki napędowej według obiegu Millera, opóźnienia otwarcia zaworów dolotowych są precyzyjnie realizowane właśnie przez silnik elektryczny, który reguluje obrót wałka rozrządu za pośrednictwem przekładni planetarnej.

Skyactiv to nie tylko silnik

Skrzynie biegów zostały tak opracowane, żeby wydajnie współpracowały z nowymi silnikami. Przekładnie manualne wyposażono w zwarte kompaktowe obudowy i łożyska o niskim współczynniku tarcia. Z kolei skrzynie automatyczne o klasycznej budowie cechuje przekładnik momentu obrotowego całkowicie nowej konstrukcji, ze sprzęgłem mostkującym o zwiększonym zakresie działania, pracujący według programu sterującego dopasowanego do funkcjonowania silnika.

Oprócz silnika, nowe jest również nadwozie, która posiada lżejsze o 8% materiały oraz o 30% sztywniejsze. Łączy ono w sobie wyjątkowo wysoki poziom bezpieczeństwa w razie zderzenia oraz zwinność prowadzenia. Niewielką masę pojazdu osiągnięto przede wszystkim dzięki zastosowaniu stali o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie oraz optymalnych materiałów spajających. Nowe podwozie SKYACTIV-Chassis wyposażono także w nowoczesne zawieszenie, które jest o 14% lżejsze niż obecnie stosowane oraz gwarantuje wysoki komfort jazdy.

_{Fot. Getty Images}