Двигатели Скайактив: ресурс, особенности, проблемы

Компоненты

 

Что включает в себя технология Скайактив

Скайактив сочетает в себе механику, электронику и программное обеспечение. Ведь только такой, обширный подход, может дать значительные улучшения и возведение автомобилей от компании на качественно новый уровень. Одним из таких автомобилей является новая Мазда 6 2014 года, которая уверенно рвется в лидеры класса.

Основными компонентами Скайактив являются:

  • Двигатель SkyActiv-G – изюминкой этого компонента является самая высокая, для бензиновых моторов, степень сжатия горючей смеси.

    Этот показатель описывает КПД мотора, чем он выше, тем большая часть энергии горения расходуется на пользу.

    Но, химия этого процесса весьма сложна, и потому нельзя просто сильнее сжимать смесь в камере сгорания двигателя, потому что это приводит к проблемам раннего возгорания горючей смеси и бессмысленного расхода энергии.

    Все эти проблемы были с успехом решены с помощью использования более устойчивых материалов, а также изменения внутреннего устройства силового агрегата.

    Дополнительным плюсом лучшего сгорания топлива явилось существенное уменьшение расхода топлива, а также сокращения ядовитых выбросов. Новые материалы конструкции стали причиной уменьшения общего веса мотора.

    Как работает SkyActiv-G видео

  • Двигатель SkyActiv-D – дизельный мотор, созданный по технологии SkyActiv. В отличие от бензинового силового агрегата, степень сжатия в таком двигателе очень высока, потому как в камере сгорания этого мотора воспламенение смеси дизельного топлива с кислородом происходит от сжатия, а не от искры, как в бензиновом.Следствием такой технологии является использование очень прочных и тяжелых материалов, что ведёт к увеличению общего веса.Но нельзя просто взять и уменьшить сжатие, потому как это приведёт к неравномерному, неполному сгоранию и, как следствие, низкому КПД и большому количеству вредных выбросов.

    В Мазде смогли решить эту проблему. Создали дизельный мотор, с самой низкой, для дизелей, степенью сжатия, а также решили проблему неполного сгорания путём изменения конструкции. Кроме того, уменьшенное давление позволило использовать лёгкий алюминий, что сократило массу.

  • Шасси и кузов – ещё один компонент технологии Скайактив. Геометрические изменения кузова позволили сделать его крепче и, как следствие, безопаснее. А использование лёгкой и прочной стали уменьшило общую массу.Эффект таких изменений выражается в большей сопротивляемости кузова при ударе, а также повышением управляемости автомобиля в целом. Что, в совокупности, повышает удобство и безопасность.
    Кузов созданный по технологии SkyActiv видео


  • Трансмиссия – Скайактив не оставила без внимания и ходовую часть. Объединив всё лучшее от автоматической и механической коробки передач, Мазда получила 6-ти ступенчатую АКПП, которая мягко стартует и очень отзывчива на больших скоростях.Для большей отзывчивости используется новый блок управления со специально разработанным программным обеспечением.

    Приятным дополнением нового автомата, стало сокращение расхода топлива.

    Для любителей механики, Мазда создала новую шестиступенчатую механическую коробку, с самым коротким ходом рычага.

    Те, кто ездил на Mazda MX-5, знают все достоинства её МКПП, так вот новая механика от Скайактив, это улучшенная коробка от МХ-5.

  • i-ELOOP – система восстановления потерянной энергии. Что это значит?Во время торможения большая часть энергии от двигателя уходит к генератору, заряжающему аккумулятор, потому как расходовать на движение её нельзя. На первый взгляд всё хорошо, но проблема в том, что зарядка аккумулятора это медленный процесс и в результате, тех коротких мгновений торможения, ни на что не хватает.Mazda нашла выход из этой ситуации – использование конденсатора.

    Конденсатор это аккумулятор с возможностью зарядки за доли секунды, его минусом является быстрая потеря заряда, но в данном случае нам и не надо хранить энергию.

    Во время торможения энергия выделяемая двигателем заряжает конденсатор и от него уже распределяется на все электросистемы автомобиля. Таким образом, она никуда не теряется и вся идёт в дело.

Что это за система

Скайактив это комплексный подход к созданию экономичного, скоростного, экологичного и динамичного автомобиля. Для достижения поставленных целей инженерам Mazda пришлось разрабатывать и воплощать идеи, являющиеся инновационными, а это влечёт за собой большие экономические риски. Однако, в конечном итоге, всё получилось, как и задумывалось.

Двигатели Skyactiv: особенности конструкции и принцип работы

Итак, моторы Скайактив впервые появились под капотом популярного кроссовера Mazda СХ‑5. Бензиновая версия получила рабочий объем 2.0 литра, дизель Skyactiv с турбонаддувом имеет объем 2.2 литра.

Примечательно то, что степень сжатия как в бензиновой, так и в дизельной версии находится на одинаковой отметке 14. Если просто, для бензинового мотора это очень высокий показатель (обычной нормой является 10-12), тогда как для дизеля достаточно низкий. При этом инженеры Мазда в обоих случаях успешно решили целый ряд сложностей и проблем.

  • Начнем с бензинового Скайактив. Как известно, чем больше степень сжатия, тем выше будет температура и давление в цилиндре ближе к окончанию такта сжатия. Результат-смесь лучше сгорает, двигатель становится более мощным, повышается его КПД.

Но не все так просто. Увеличение степени сжатия также приводит к тому, что бензиновый мотор в этом случае получает склонность к возникновению детонации. Если говорить о спортивных авто, детонации можно избежать посредством использования высокооктанового бензина, однако для массовых ДВС это решение никак не подходит.

По этой причине бензиновый Skyactiv-G получил целый ряд серьезных доработок, что позволило данному мотору с высокой степенью сжатия нормально работать на простом 95‑ом бензине, при этом оставаться мощным, экологичным и экономичным.
  1. Проблему детонации позволил решить комплексный подход. Прежде всего, была изменена форма поршня, который теперь не плоский, а больше похож на трапецию. Также в середине появилось углубление, чтобы возле свечи смесь воспламенялась равномерно, тем самым уменьшая риски детонационного сгорания.
  2. Также в конструкции этого мотора применены особые ионные датчики на каждом отдельном цилиндре. Такие датчики высокочувствительны и встроены в катушки зажигания. В основу работы датчика положена фиксация колебаний ионного тока в зазоре свечи зажигания после воспламенения топливно-воздушной рабочей смеси. После сгорания заряда образуются ионы, что позволяет образовавшейся среде проводить ток. Датчик формирует электроимпульсы, посылает их на электроды свечи и далее производит замеры. Если просто, как только возникает риск детонации, датчики немедленно это фиксируют, после чего ЭБУ немедленно корректирует зажигание и другие параметры работы систем двигателя.
  3. Изменения коснулись и системы питания. Моторы Skyactiv имеют прямой (непосредственный) впрыск, ТНВД приводится от выпускного распределительного вала. При этом каждая форсунка получила вместо привычной одной целых 6 точек впрыска. Такое решение позволило не только улучшить распыл горючего и добиться полноценного сгорания топливного заряда, но и дополнительно охладить камеру сгорания впрыснутым бензином. Также давление в системе было повышено до 200 бар, что обеспечило улучшенное смесеобразование.
  4. Еще следует отметить доработки выпускной системы. Система выпуска имеет «спортивный» коллектор 4-2-1. Такая схема позволяет снизить сопротивление во время выпуска отработавших газов. При этом следует отметить, что если в рамках тюнинга такой коллектор не предполагает наличия каталитического нейтрализатора, для серийного автомобиля инженеры Мазда использовали трубы увеличенной длины, расположив катализатор за ними.
    Дополнительным новшеством для моторов Скайактив стали особые электронные фазовращатели. Раньше компания использовала гидравлический фазовращатель, теперь в ДВС стала использоваться электронная муфта. Решение позволило гибко регулировать газораспределение и открывать клапана в строго заданный момент.
  5. Также выделяется возможность двигателя Skyactiv работать как по циклу Аткинсона, так и по циклу Отто. Что касается циклов Аткинсона и Отто, данная схема позволяет заметно понизить насосные потери, которые выражаются в сопротивлении поршня при сжатии смеси топлива и воздуха. По циклу Отто открытие клапанов на впуске и выпуске происходит по строгой последовательности. На моторе Скайактив этот режим задействован на средних и максимальных оборотах, то есть когда двигатель работает под нагрузкой.
    По циклу Аткинсона мотор начинает работать на низких оборотах или в режиме ХХ, то есть когда не нужен высокий крутящий момент. Во время работы по такому циклу впускные клапана закрываются позже, то есть уже тогда, когда начинается такт сжатия, что позволяет часть воздуха сбросить назад во впуск.
    В результате поршень часть пути проходит, не встречая сопротивления, так как не нужно сжимать смесь. Получается, снижена степень сжатия мотора и двигатель не тратит энергию, работая максимально экономично.
  6. Система смазки в двигателе Скайактив получила масляный насос, который способен изменять давление в 2 диапазонах с учетом режимов работы силовой установки. Такое устройство позволяет снизить механические потери на трение и гидравлические потери.
  7. Нужно добавить, что конструкторы стремились облегчить двигатель, для чего был изготовлен особый алюминиевый блок цилиндров, который не является цельным, а выполнен в виде двух составных частей. Также значительно облегчили и детали ЦПГ и КШМ. Общая масса двигателя по сравнению с предыдущими аналогами, которые использовались в качестве основы для Скайактив, уменьшилась на 10%, потери на трение снизились практически на треть. Прибавка в моментной характеристике составила около 15%, при этом значительно упала токсичность выхлопа.

Дизельный мотор Skyactiv-D: конструктивные особенности

За основу инженеры Мазда взяли хорошо зарекомендовавший себя турбодизельный агрегат MZR-CD. При этом понижение степени сжатия позволило заметно понизить температуру в цилиндре, а также показатель давления. В результате мотор стал отличаться более высоким КПД, однако возникли проблемы со смесеобразованием и воспламенением смеси «на холодную».

Для решения задачи были установлены специальные керамические свечи накала. Благодаря такому решению температура в камере сгорания за пару секунд повышается до 1 тыс. градусов, что значительно облегчает холодный пуск дизельного двигателя. Также дизель Скайактив получил систему изменения фаз газораспределения, что является довольно редким решением для агрегатов данного типа.

Еще инженеры доработали систему питания, оснастив топливную систему дизелного мотора особым блоком клапанов. Этот блок позволяет постоянно поддерживать высокое давление посредством управления подачей дизтоплива в ТНВД, также через него проходят топливные магистрали, по которым излишки топлива поступают обратно в бак.

Что касается наддува, двигатель имеет две турбины (большую и малую), которые размещены в едином корпусе. Установка турбин реализована последовательно, что позволяет получить быстрый отклик и уверенный подхват на низких оборотах благодаря малой турбине, после чего на средних и высоких оборотах подключается большой турбокомпрессор.

Еще отметим, что уменьшение степени сжатия дизельного мотора также снизила ударные нагрузки на ДВС, параллельно были уменьшены и насосные потери. Снижение нагрузок позволило облегчить дизель. В результате (аналогично бензиновой версии) блок цилиндров стал алюминиевым. Выпускной коллектор интегрирован прямо в ГБЦ, что также облегчило конструкцию, а еще позволило быстрее прогреть каталитический нейтрализатор.

SkyActiv R и X

Конечно Мазда, известная своими нетривиальными решениями в области двигателестроения не остановилась даже на глубокой модернизации существующих технологий. В 2015 году был представлен Скайактив R — новый мотор в семействе роторных агрегатов. Его установили на Mazda RX-Vision concept. В серию его еще не запустили.

Дальнейшая погоня за топливной эффективностью привела к разработке бензиновых двигателей с зажиганием от сжатия как в дизельных. Первые коммерческие экземпляры получили название SkyActiv X. Эта перспективная технология призвана снизить потребление топлива на 20-30% по сравнению с существующим SkyActiv G. Но полностью от свечей зажигания отказаться пока не удалось, они все равно пока будут присутствовать в новых моторах. Их работа по-прежнему необходима на высоких оборотах и под нагрузкой, при этом на легких режимах работы и нахолостом ходу зажигание будет от сжатия. Помимо экономии бензина технология обещает прирост крутящего момента, более быструю реакцию на нажатие газа и меньше вредных выбросов.

SkyActiv G

SkyActiv G — семейство бензиновых моторов Mazda, которые пришли на замену агрегатам Z и L-серий. На серийные автомобили устанавливаются с 2012-го года. В России этими новинками могут похвастаться Мазда 3, 6, CX-5, а так же новый большой кроссовер CX-9. Всего семейство насчитывает четыре модификации, отличающиеся по объему.

Одним из основных направлений повышения эффективности моторов линейки стало увеличение степени сжатия. Этот показатель для ДВС ключевой. От него зависит КПД, мощность, крутящий момент, топливная экономичность — все то за что борются мотористы в течение всего времени существования этого типа силовых агрегатов. Степень сжатия — это отношение объема камеры сгорания при положении поршня в нижней крайней точке к объему камеры при его положении в верхней точке. От нее зависит так же компрессия — максимальное давление рабочей смеси в цилиндре перед воспламенением, чем оно больше тем больше сила, которая после зажигания толкает поршень вниз, тем больше отдача мощности.

В двигателях Скайактив удалось довести степень сжатия до 14:1. Для сравнения, в предыдущем моторе MZR 2.0, который устанавливался на Мазда 3 и 6, этот показатель был на уровне 10:1. В моторах Kia/Hyundai с прямым впрыском 1.6 — 11, и около этой цифры он находится на всех современных бензиновых легковых авто. Так почему же его не увеличивают, раз это дает существенный прирост производительности? Дело в том что в этом случае повышается возможность детонации, и, обычно, чтобы ее избежать применяют бензин с более высоким октановым числом. Но в случае с серийными моторами Мазды, ясно что такое решение не подходит, машины должны нормально переваривать обычный 95-й бензин, и к тому же не во всех регионах, куда поставляются машины, он высшего качества.

Для борьбы с детонацией двигатель Скайактив оснащается ионными датчиками, которые определяют вероятность ее возможности по ионному следу после срабатывания свечи зажигания, подавая напряжение на ее электроды и замеряя ток между ними. Используется ТНВД по принципу дизеля, который создает давление в камере выше чем у турбированных моторов. Для лучшего распыления топлива в цилиндре применяются новые высокоэффективные форсунки с шестью отверстиями.

Особый интерес вызывают поршни — они, помимо цековок под клапана, имеют выемку в центре и выпуклую форму днища которые способствуют более равномерному сосредоточению рабочей смеси вокруг свечи во время возникновения искры и дальше распространению воспламенения по всей камере сгорания, а так же делают процесс сгорания более длительным.

Система изменения фаз представлена двумя муфтами на обоих валах. На выпускном она гидравлическая, на впускном — с приводом от электродвигателя. Они позволяют эффективно управлять крутящим моментом в широком диапазоне оборотов.

Существенно снизилась масса мотора — на 10% и потери на трение — на 30 %. На 15%, по словам Мазды вырос крутящий момент, снизились расход топлива и выброс CO2.

Для увеличения эффективности выхлопной системы применили знакомый любителям тюнинга паук 4-2-1, который в силу своего строения уменьшает сопротивление удалению отработанных газов и снижает противодавление, которое душит мотор.

Как мы видим, двигатель Скайактив, по сути, тюнингованная версия обычного атмосферника Мазды, глубоко доработанного для раскрытия резервов, которые позволили увеличить его производительность.

Бензиновые моторы этой технологии имеют четыре варианта рабочего объема:

  • 1.3 — типичный представитель концепции «даунсайзинга», устанавливается на Mazda 2, в России не продается;
  • 1.5 (P5-VPS) используется на Mazda 2, 3, родстере MX так популярном в США;
  • Скайактив 2.0 (PE-VPS) — мотор для широкого спектра моделей — 2, 3, 6-series, MX-5, CX-3, CX-5;
  • 2.5 (PY-VPS) — в своей турбированной версии устанавливается на недавно появившиеся в продаже кроссоверы CX-9. Так же есть «тройки», «шестерки», CX-5 с этим движком.

Характеристики двигателя Mazda SkyActiv-G 2.0

Производство Hiroshima Plant
Марка двигателя SkyActiv-G
Годы выпуска 2011-н.в.
Материал блока цилиндров алюминий
Система питания инжектор
Тип рядный
Количество цилиндров 4
Клапанов на цилиндр 4
Ход поршня, мм 91.2
Диаметр цилиндра, мм 83.5
Степень сжатия 13(14)
Объем двигателя, куб.см 1997
Мощность двигателя, л.с./об.мин 165/6000
Крутящий момент, Нм/об.мин 208/4000
Топливо 95
Экологические нормы Евро 4
Вес двигателя, кг н.д.
Расход топлива, л/100 км
— город
— трасса
— смешан.
8.1
4.8
6.0
Расход масла, гр./1000 км до 800
Масло в двигатель Мазда CX-5 SkyActiv 0W-20
5W-30
Сколько масла в двигателе, л 4.2
При замене лить, л ~4.0
Замена масла проводится (тяжелые условия), км 15000
(7500)
Рабочая температура двигателя, град. н.д.
Ресурс двигателя Скайактив 2.0, тыс. км
— по данным завода
— на практике
н.д.
н.д.
Тюнинг, л.с.
— потенциал
— без потери ресурса
н.д.
~165
Двигатель устанавливался Mazda 3
Mazda 6
Mazda CX-5

Чип-тюнинг SkyActiv 2.0

Всем известно, что европейский мотор SkyActiv 2.0 выдает 165 л.с., в некоторых странах мощность снижена до 150 л.с., но судя по проведенным замерам, мощность снижена только на бумаге. Поэтому вам нужно убрать катализатор, сделать чип-тюнинг и получите 170 л.с. без снижения ресурса. Поставить турбину на Скайактив не получится, по причине очень высокой СЖ и необходимости замены поршневой на кованую, с последующим превращением мотора из скайактива в обычный 2 литровый. Любые методы наддува на скайактиве приведут к тяжелым последствиям для движка.

Ресурс моторов Mazda Skyactiv и проблемы

Инженеры компании Мазда создали экономичные и одновременно производительные силовые агрегаты, при этом моторы соответствуют стандарту ЕВРО-6. Также особенностью бензиновой версии Скайактив можно считать то, что двигатель остался атмосферным.

На практике это означает, что в рамках эксплуатации не должно возникнуть типичных проблем, которые обычно свойственны бензиновым моторам с наддувом. Однако для достижения таких выдающихся показателей атмосферный двигатель от Мазда все равно получился сложным по конструкции.

Высокая степень сжатия означает, что значительно возрастают нагрузки на все детали, которые при этом были еще и облегчены для снижения веса. Если просто, облегченный тонкостенный алюминиевый блок сам по себе уже нельзя назвать самым надежным, а благодаря высокой степени сжатия металл фактически нагружен максимально.

Что касается дизельной версии, понижение степени сжатия до 14, напротив, указывает на снижение нагрузок на дизельный мотор. В этом случае двигатель также стал сложнее, однако вполне можно рассчитывать на достаточно большой ресурс основных элементов ЦПГ и КШМ.

Вернемся к статистике и практической эксплуатации. Бензиновые моторы Skyactiv появились на территории СНГ около 5 лет назад. Если рассматривать двигатели Скайактив, проблемы с ними возникают, при этом пока учет неполадок по этим ДВС не выявил массовых и глобальных поломок.

Другими словами, если рассматривать двигатели Mazda Skyactiv, неисправности таких агрегатов, которые зафиксированы, представляют собой следующие:

  • встречались случаи, когда необходимо было менять масляный насос, который давал сбой и не выходил на максимум производительности, в результате чего начинала давать сбои гидравлическая муфта для изменения фаз, установленная на на выпускном распределительном вале.
  • также была отмечена ситуация, когда двигатель Скайактив после запуска с первого раза через небольшой промежуток времени глох. Для нормальной работы агрегат приходилось перезапускать 2-3 раза, после чего мотор работал стабильно. Вероятно, проблема была не «механической», а связана с прошивкой ЭБУ, так как европейские версии с этим двигателем работали без подобных сбоев.
  • еще следует отметить, что на некоторых двигателях Скайактив встречается выработка кулачков впускного распределительного вала, в результате чего двигатель работает более шумно.
Как видно, на данном этапе еще можно говорить, что моторы Skyactiv вполне надежны. При этом все же не стоит забывать, что большинство из этих ДВС еще не прошли условной отметки в 100 тыс. км. Также важно учитывать, что такие агрегаты являются высокотехнологичными.

Хотя сам производитель озвучивает цифру ресурса около 300 тыс. км., при этом такой расчет предполагает идеальные условия эксплуатации, качественное топливо и моторное масло. Это значит, что до 100-150 тыс. км. проблем с двигателем может и не возникать, однако далее сложный агрегат вполне может оказаться крайне дорогим в ремонте или даже неремонтопригодным. Также отмечено, что ближе к 100 тыс. выходят из строя катушки и ионные датчики. На экземплярах, где использовалось топливо не самого лучшего качества, внимания может потребовать ТНВД, а также сами форсунки.

Как Mazda борется с детонацией?

Так вот, непосредственный впрыск позволяет использовать топливо, как дополнительное охлаждение для цилиндра. Есть такой режим “послойный впрыск” топливо распыляется в малом объеме на такте впуска, распространяется по цилиндру и охлаждает его, второй впрыск происходит на такте сжатия, чтобы обогатить смесь. А охлаждая камеру сгорания, мы снижаем вероятность детонации.

Вместо обычного “микрофона” детонации в катушках стоят ионные датчики, которые замеряют ток на электродах свечи и делают вывод о том была детонация или нет.

“Спортивный” выпуск вовсе не для спорта

Еще одна хитрость — это выпуск 4-2-1, так называемый “паук”, такой выпуск позволяет максимально быстро отводить выхлопные газы, а это тоже хорошо сказывается на охлаждении. К тому же он равнодлинный, а, следовательно, температура цилиндров будет максимально равномерной. Катализатор находится достаточно далеко, чтобы проходить по нормам евро также используется послойный впрыск, смесь максимально богатая, происходит быстрый прогрев (обычно в этот момент (20 секунд) мотор прилично шумит).

Хитрая система циклов Отто-Миллера

Отдельно стоит поговорить про фазовращатели, их тут два, для впускного и выпускного распределительных валов, на выпускном классический гидравлический, а на впускном электрический. Нужно это для обеспечения работы двигателя по циклу Отто-Миллера. Суть хорошо будет видна на анимации ниже.

Цикл Отто классический, работает в режиме прогрева катализатора, средних и высоких нагрузок. Цикл Миллера используется в режимах малой нагрузки и холостого хода. Если упрощенно, то в цикле Миллера впускные клапана закрываются с задержкой, тем самым часть воздуха вытесняется обратно во впускной коллектор. Используется это для снижения насосных потерь, а, следовательно, для экономии топлива в режимах, где не нужно выжимать из мотора максимум.

Конструктивные особенности бензинового SKYACTIV

Впервые двигатель SKYACTIV был установлен на кроссовер Mazda СХ 5. Мощность бензинового мотора объёмом 2,0 составляет 150 л.с., и разгоняется он до 100 км/ч за 9,9 сек. Максимальная скорость двигателя – 189 км/ч. Для модели объёмом 2,5 мощность составляет 192 л.с., до 100 км/ч агрегат разгоняется за 9 секунд, а максимальная скорость равняется 195 км/ч.

И дизельная, и бензиновая версии имеют степень сжатия 14. В случае бензинового двигателя эта цифра превышает типичный на сегодняшний день показатель 10-12 единиц, что в классическом решении создаёт некоторые проблемы, впрочем, успешно устранённые разработчиками.

Большая степень сжатия воздушно-топливной горючей смеси в моторе бензинового типа – залог увеличения его мощности. Повышение внутрицилиндровой температуры и рост внутреннего давления повышает КПД двигателя — воздушно-бензиновая смесь сгорает эффективнее.
С другой стороны, чем выше показатель сжатия, тем выше риск возникновения детонации. В случае ДВС спортивных моделей эта проблема традиционно решалась применением бензина с высоким октановым числом. Но для того, чтобы сжатие 14 стало доступным обычным потребителям 95-го бензина, инженерам пришлось внести в конструкцию двигателя целый ряд существенных доработок и изменений:

  1. Изменение системы, обеспечивающей впрыск горючего. Двигатель SKYACTIV оснащён модулем непосредственного впрыскивания горючего. Более того, в каждой форсунке предусмотрено по шесть точек впрыска вместо традиционной единственной точки. Данное решение обеспечило улучшение распыления топлива и дополнительное охлаждение внутри камеры сгорания. Внутреннее системное давление повысилось и составило 200 бар, это существенно улучшило качество образовываемой бензиново-воздушной смеси.
  2. Обеспечение равномерного воспламенения смеси возле свечи. Оригинальное решение – изменение формы поршня и наличие в нём углубления – позволило снизить вероятность детонации за счёт равномерности воспламенения горючей смеси в непосредственной близости от свечи зажигания.
  3. Конструктивные изменения в системе выпуска. Выпускная система SKYACTIV оснащена коллектором «спортивного» типа 4-2-1. Разработчики разместили катализатор за трубами увеличенной длины. Это позволило существенно сбросить давление в процессе выпуска отработанной смеси газов.
  4. Регулирование газораспределения. Замена гидравлических фазовращателей на электронные позволила конструкторам более гибко регулировать газораспределительные процессы за счёт большей точности расписания открытия клапанов.
  5. Датчики детонационного риска. Помимо перечисленных доработок на конструктивном уровне, двигатель получил новаторские датчики на основе анализа ионного тока, которые были установлены на каждом цилиндре. Датчики, смонтированные на катушках зажигания, анализируют колебания образующегося ионного тока в свечных зазорах после того, как бензиново-воздушная смесь воспламеняется. Если по результатам замеров очевиден риск детонации, происходит корректировка ряда параметров работы мотора.
  6. Возможность использовать различные циклы работы на разных оборотах. Одним из факторов, влияющих на потери мощности двигателя, является поршневое сопротивление. Для того, чтобы нивелировать насосные потери двигателя, снизив сопротивление поршня в момент, когда запускается процесс сжатия топливной смеси, разработчики реализовали в своём детище возможность работы по двум различным циклам: Аткинсонову и Отто.
    Аткинсонов рабочий цикл двигателя применяется на малых скоростях, когда мотор не должен выдавать большие обороты. Технологически данный цикл предусматривает закрытие клапанов на впуск несколько позже, чем стартует такт сжатия бензиново-воздушной смеси. Это даёт возможность отвести назад некоторую часть захваченного воздуха, что обеспечивает экономичность работы и снижение коэффициента сжатия.
    Когда двигатель используется для получения высокой скорости и испытывает существенную нагрузку, вступает в работу цикл Отто, который отличается строгой последовательностью работы клапанов на выпуск и впуск.
  7. Алюминиевый цилиндровый блок. Масса SKYACTIV на 10% меньше его предыдущих аналогов. Частично это получилось достичь за счёт применения алюминия для изготовления блока цилиндров. Конструктивно блок составлен из двух частей.
  8. Новый смазочный насос. Агрегат оборудован новым смазочным насосом, который может изменять давление в двух различных диапазонах в зависимости от того, в каком режиме функционирует мотор. Такое конструктивное решение даёт возможность снизить потери, возникающие вследствие механического трения, а также потери гидравлического плана.

Двигатели Skyactiv фирмы Mazda: блажь или прорыв? Изучаем конструкцию агрегатов новой волны.

Соответствие стандартам

Новый двигатель Mazda отличается более низкой токсичностью выхлопных газов. Мотор полностью соответствует принятому в Европе в 2015 году стандарту ЕВРО-6, который регулирует уровень содержания вредных веществ в автомобильных выхлопах. Это означает, что автомобиль, оснащённый бензиновым мотором SKYACTIV, на один километр пути генерирует менее 130 гр углекислого газа.

Главное, что по надежности?

Если понимать, что мотор теплонагруженный и подвержен детонации, а это = масло срабатывается быстрее из-за температуры, а АИ-92 не подходит (да и 95-тый не особо, в идеале нужен японский 105). То даже несмотря на облегченную т-образную поршневую пройти для SkyActiv 200-300 тысяч задача, реализуемая вполне, но сильно зависит от обслуживания и стиля езды.

Основное за чем нужно следить это цепь, топливо, масло. Встречаются ситуации прилипания поршней к стенкам цилиндров при перегреве, разрушение поршней при детонации. В случае ремонта по дешману можно конечно пробовать перегильзовывать цилиндры, но если есть желание ездить еще долго, то лучше купить Short блок цена около 140 тысяч.

Есть конечно частные случаи, когда люди отчитываются о замене short блока на пробегах 80-90, но чаще всего они уже не первые владельцы и судить о пробеге тяжело.

 

Опасения экспертов

При всех своих плюсах, двигатель SKYACTIV обладает рядом особенностей, вызывающих определённое беспокойство со стороны экспертов. Главное из них – нагрузка на детали агрегата, которая с увеличением степени сжатия явно не уменьшилась, а напротив, ожидаемо возросла.
Вкупе с рядом изменений, направленных на снижение веса двигателя, это не может не вызывать беспокойства. В частности, тот же алюминиевый блок цилиндров сам по себе достаточно тонкостенный, при этом он находится под максимальной нагрузкой в ходе работы двигателя.

Статистика использования

 

Автомобили, оснащённые бензиновыми двигателями SKYACTIV, стали использоваться у нас около пяти лет назад. За это время в них были отмечены следующие наиболее часто встречающиеся проблемы:

  • неисправности в работе смазочного насоса, который не достигал заявленных максимальных показателей производительности, в результате чего наблюдались ошибки в работе установленной на выпускном распредвале гидравлической муфты, отвечающей за смену фаз;
  • конфликт прошивки ЭБУ, в результате которого двигатель глохнет через небольшой интервал после первого запуска (на европейских версиях авто данная проблема не зафиксирована);
  • шумная работа двигателя, возникающая из-за преждевременного выхода из строя кулачков впускного распредвала.

В целом можно утверждать, что детище Мазда вполне надёжно. Но не стоит забывать, что статистика поломок и отказов набрана за недостаточно большой промежуток времени — большинство автомобилей, оснащённых новым детищем разработчиков Mazda, ещё не успели пройти первые 100 тыс. километров.

Советы по эксплуатации

 

По заявлениям разработчиков, SKYACTIV гарантирует ресурс в 300 тыс. километров. Но при этом необходимо учитывать, что такая цифра верна для условий эксплуатации, близких к идеальным. Также нельзя забывать о том, что новый двигатель требует применения исключительно высококачественного моторного масла и бензина.
Если после первой сотни особых проблем с функционированием и не наблюдается, в дальнейшем агрегат всё равно может подвести владельца, потребовав слишком больших расходов при ремонте по причине своей высокой конструктивной сложности. Поэтому для тех, кто желает максимально долго сохранить ресурс двигателя, можно дать следующие советы:

  1. Двигатель SKYACTIV крайне требователен к качеству бензина. Для того, чтобы мотор надолго сохранил свой ресурс, следует применять бензин не ниже АИ-98, а в идеале – 100. Применение бензина с низким октановым числом гарантировано приведёт к преждевременному выходу из строя.
  2. Аналогичные рекомендации можно дать и в отношении применяемого моторного масла. Высокая температура и повышенная нагрузка на детали, вызванная высокой степенью сжатия, требует применения только качественного масла. Предпочтительно постоянно использовать что-то из числа марок, заявленных в документации.
  3. Наличие в катушках зажигания специализированных датчиков, следящих за риском детонации, требует тщательно контролировать состояние свечей. Если они загрязняются, данные на датчики будут поступать недостоверные, а это, в свою очередь, может привести к возникновению детонации. Поэтому необходимо регулярно менять свечи, причём использовать только качественные марки.

Приобретая подержанный автомобиль, оснащённый бензиновым вариантом двигателя SKYACTIV, наилучшим решением будет остановить свой выбор на экземпляре, который прошёл не более 100 000 км, и при этом его владелец использовал только машинное масло высокого качества и высокооктановый бензин без воды и посторонних примесей. В противном случае высоки шансы, что ресурс мотора уже практически выработан.
Подводя итоги, можно сказать следующее: двигатель SKYACTIV, оставшись атмосферным, не имеет целого ряда негативных особенностей, свойственных турбированным двигателям. При этом он отличается высоким уровнем конструктивной сложности и малопригоден для ремонта в наших условиях.
Видео про двигатель SKYACTIV:

Технологии следующего тысячелетия

Но инженеры Скайактив Mазда CХ 5 не останавливаются на достигнутом. В лабораториях фирмы проводят новые эксперименты и разрабатывают самый эффективный в истории двигатель внутреннего сгорания.

Очередная «небесно-космическая» силовая установка Mazda SKYACTIV-X будет сочетать в себе рабочий цикл дизельного двигателя и бензин в качестве топлива!

Новый бензиновый мотор воспламеняет топливно-воздушную смесь посредством сжатия без искры, как это делает дизель. Сочетание системы сжатия и нагнетателя позволило максимально повысить крутящий момент. Главной целью разработчиков является достижение высочайшего уровня тепловой эффективности двигателя. Чтобы бензиновый двигатель превращал в полезную энергию большую часть тепла, выделяемого при сгорании топлива — 56 % для двигателя внутреннего сгорания звучит почти фантастически. Такая стратегия позволит японским инженерам одновременно увеличить мощность и экологичность двигателя. Если у них всё получится, они смогут на равных конкурировать с электромобилями в области экологической безопасности.

Представители Mazda подсчитали, что при повышении тепловой эффективности свыше 50%, по совокупности затрат на добычу топлива, транспортировку, и выработку энергии двигатель внутреннего сгорания SKYACTIVE-X будет менее вредным для окружающей среды, чем электродвигатель.

Автопроизводитель уверяет, что новейший мотор будет расходовать топлива на 25-30% меньше сегодняшних агрегатов SKYACTIV-G. Руководство компании рассчитывает запустить в производство SKYACTIVE-X к 2019 году.

Новый двигатель Mazda SKYACTIVE-X входит в стратегическую программу электрификации и минимизации выбросов до 2030 года. Отказываться от заслуженного бензинового мотора для своих автомобилей японские специалисты явно не спешат.

 

Что в итоге

Если учесть, что на территорию РФ и СНГ дизели поставляются совсем недавно, особой статистики по ним еще нет. Если же затронуть бензиновые версии Skyactiv, прежде всего, это двигатель с прямым впрыском топлива и высокой степенью сжатия.

Следует понимать, что в устройстве топливной системы присутствует топливный насос высокого давления, а также сложные по конструкции форсунки. В результате бензиновый мотор похож на дизельный со всеми вытекающими последствиями, а также сильно склонен к детонации. Бензин для такого ДВС должен быть высокооктановым, качественным, без примесей и воды.

Получается, хотя мотор остался атмосферным и лишен ряда проблем, которые свойственны агрегатам с наддувом, все равно технологически такой двигатель очень сложный. Не трудно догадаться, что фактически серьезные поломки сделают такой мотор неремонтопригодным, так как мало кто в СНГ будет пытаться отремонтировать агрегат.
В этом случае проще обойтись узловой заменой, то есть поменять БЦ, коленчатый и распределительные валы, элементы ЦПГ и другие детали. При этом сумма таких замен будет весьма внушительной.

Напоследок отметим, что если планируется приобретение подержанного автомобиля Мазда с двигателем Скайактив, тогда рассматривать можно варианты, которые прошли не более 100-120 тыс. км. При этом очень важно, чтобы владелец заливал только качественный бензин и масло, следил за состоянием системы питания и т.д. Если этого не делать, двигатель может оказаться «убитым» даже на малых пробегах, так как детонация, которая вполне может возникнуть, значительно сокращает ресурс ДВС.

Если же пробег больше 200 тыс. км., автомобиль с мотором Skyactiv лучше не приобретать, так как на нашем топливе его ресурс уже может подходить к концу. При этом силовой агрегат сложный, так что неизбежны сложности и проблемы с его ремонтом. В худшем случае потребуется прибегнуть к «свапу» двигателя, учитывая, что контрактные Скайактив стоят достаточно дорого.

Заключение

Подводя итоги, хочется сказать, что технология от японской компании, обещает нам значительный скачок в развитии автомобилестроения. Скайактив открывает новые горизонты, делая обычные автомобили необычными, сокращая расход топлива и сохраняя окружающую среду.

Мы немного разобрались в том, что это за технология SkyActiv и я надеюсь что это поможет вам при выборе авто.

А пока что, Мазда анонсирует выход нового поколения Скайактив, которое даст нам ещё более улучшенные показатели.

Источники

  • http://avtocore.com/technics/tekhnologiya-skajjaktiv-ot-mazdy-novyjj-vzglyad-na-avtomobili.html
  • http://KrutiMotor.ru/dvigateli-mazda-skyactiv-ustrojstvo-resurs-nadezhnost/
  • http://jencar.ru/mazda/dvigatel-skyactiv.html
  • https://24techno-guide.ru/kak-rabotaet-dvigatel-mazdi-skaiaktiv.php
  • https://zen.yandex.ru/media/id/5aa6e1a0c3321b490b790b34/5cb31cb3fdd26a00b335daed
  • https://fastmb.ru/soveti_auto/2969-dvigateli-skyactiv-osobennosti-raboty.html
  • https://www.zr.ru/content/articles/748446-dvigateli-skyactiv-perestrojka/
  • https://imazda.ru/obzory/mazda-cx-5-active.html

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об устройстве автомобилей, советы, помощь
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: