Mazda Skyactiv-D: Technika nového turbodieselu z Japonska

Mazda Skyactiv-D: Technika nového turbodieselu z Japonska

 
 

Hlavní roli v případě vznětového motoru Skyactiv-D hraje kompresní poměr. Podobně jako u zážehového Skyactiv-G.

Skyactiv-D má stejně jako jeho zážehový protějšek kompresní poměr 14,0:1. Zatímco u zážehového motoru je to hodnota rekordně vysoká, tak u vznětového agregátu je situace zcela opačná. Jedná se o nebývale nízkou hodnotu.

Revolučně nízký kompresní poměr

Podle Mazdy má Skyactiv-D nejnižší kompresní poměr mezi všemi automobilovými diesely na světě. Konveční vznětové motory mají kompresní poměr 16:1 až 18:1. Zároveň tento nový motor patří k prvním vznětovým jednotkám, které splňují nové japonské předpisy pro regulaci emisí v dlouhodobém horizontu, stejně jako emisní normy Tier II BIN 5 (USA) a Euro 6. Ta začne platit v roce 2014. Skyactiv-D je splňuje bez selektivní katalytické redukce a nepotřebuje ani katalyzátor se zachytávačem NOx.

Nízký kompresní poměr 14,0:1 umožnil konstruktérům optimalizovat načasování spalovacího procesu. Se snížením kompresního poměru klesá teplota a tlak ve válci při dosažení horní úvratě. Hoření směsi potom trvá déle, i když je palivo vstříknuto do válce těsně před dosažením horní úvratě. V oblaku hořícího plynu se netvoří oblasti s nedostatkem kyslíku a teplota je homogenní, takže nedochází ke vzniku NOx a sazí.

Díky tomu, že ke vstříknutí paliva a hoření dochází blízko horní úvratě, dosahuje takový vznětový motor velké účinnost. Jeho expanzní poměr, neboli množství skutečně odvedené práce, je vyšší než u vznětového agregátu s vysokou kompresí.

Optimální načasování spalovacího procesu umožňuje motoru SKYACTIV-D efektivněji využít energii obsaženou v palivu. Výsledkem je snížení spotřeby o 20 % ve srovnání s motorem 2,2 MZR-CD při stejném objemu.

Překonávání nevýhod

Nízký kompresní poměr u vznětového motoru nepřináší pouze pozitivní výsledky, ale doprovázejí jej i komplikace. Vznětový motor s kompresním poměrem 14,0:1 například nedokáže při studeném startu vytvořit dostatečně vysokou teplotu pro vznícení směsi a při nízkých teplotách by nemusel vůbec nastartovat. Měl by také hrubý, neklidný chod a v zimním období by vynechával.

V zájmu hladkých studených startů opatřila Mazda motor Skyactiv-D keramickými žhavicími svíčkami a proměnným zdvihem výfukových ventilů. Účelem tohoto technického řešení je umožnit vnitřní recirkulaci horkých výfukových plynů ve spalovací komoře.

Princip je prostý. O první zážeh se postará žhavicí svíčka, která stačí k tomu, aby výfukové plyny dosáhly potřebné teploty. Po spuštění motoru se výfukový ventil nezavře, jako by tomu bylo normálně ve fázi sání. Namísto toho zůstává lehce pootevřený a výfukové plyny tak proudí zpět do spalovací komory. Tím v ní roste teplota a následné vznícení směsi paliva a vzduchu je proto snazší. Motor běží od prvního okamžiku hladce a bez vynechávání.

Nižší tlaky, nižší hmotnost

Nižší kompresní poměr motoru Skyactiv-D znamená nižší hodnoty maximálního tlaku ve válcích a tím i menší zatížení jednotlivých součástí, než bývá obvyklé u konvenčních dieselů. Maximální spalovací tlak motoru Skyactiv-D (130 kg/cm2) je o více než 20 % menší než u současného 2,2 MZR-CD (170 kg/cm2). Konstruktérům se tak otevírá prostor ke snižování hmotnosti na strukturální úrovni.

Hlavy válců s integrovaným sběrným potrubím mají tenčí stěny a váží o 3 kg méně než dosud. Blok válců je nyní vyrobený z hliníku a je o dalších 25 kg lehčí. Hmotnost pístů a klikové hřídele poklesla o 25 %. Celková hmotnost motoru Skyactiv-D o objemu 2,2 litru je o 10 % nižší ve srovnání se současným 2,2 MZR-CD.

V porovnání s dnešním vznětovým agregátem MZR-CD tak Mazda dokázala snížit vnitřní tření motoru Skyactiv-D o plných 25 %. Řidič má tyto změny pocítit jako živější odezvu, silnější zátah a menší spotřebu paliva.

Dvoustupňové přeplňování

Přeplňování turbodmychadlem pomáhá vznětovým motorům nejen dosáhnout vyššího točivého momentu, ale také snížit spotřebu paliva bez vzniku škodlivých emisí. Skyactiv-D používá dvoustupňové přeplňování.

Motor je osazen jedním malým a jedním větším turbodmychadlem, přičemž každé pracuje v jiném rozsahu otáček. Menší, rychleji reagující dmychadlo tlačí vzduch do spalovacích komor při nízkých pístových rychlostech (nízkých otáčkách), čímž zlepšuje průběh křivky točivého momentu a eliminuje takzvaný turboefekt.

Obě turbodmychadla společně udělují motoru plochou křivku točivého momentu se silným nástupem již v nízkých otáčkách a vysoký výkon v horním rozsahu: červené pole motoru Skyactiv-D začíná až na hodnotě 5200 min-1.

Synergický efekt dvoustupňového přeplňování a nízkého kompresního poměru přispívá k optimálnímu průběhu spalovacího procesu. Protože v motoru je vždy dostatek vzduchu, respektive kyslíku, zůstávají emise NOx a sazí (pevných částic) na absolutním minimu.

Poprvé v CX-5

Prvním sériovým vozem s motorem Skayctiv-D se stane crossover Mazda CX-5. Ten se představí na zářijovém autosalonu ve Frankfurtu nad Mohanem. Pod jeho kapotou bude pracovat nový 2,2litrový turbodiesel s výkonem 129 kW při 4500 min-1. Nejvyšší točivý moment 420 Nm bude dostupný při 2000 min-1.

Mazda Skyactiv - Speciální příloha Auto.cz

Video

Spolupracujeme s TipCars.com
V Česku jezdí 130 tisíc nepojištěných aut V Česku jezdí 130 tisíc nepojištěných aut

V prvním pololetí 2017 v Česku přibylo 136 tisíc vozidel…

Do průmyslové zóny v Mošnově se zřejmě chystají investoři z USA a Koreje Do průmyslové zóny v Mošnově se zřejmě chystají investoři z USA a Koreje

Investici v průmyslové zóně v Mošnově na Novojičínsku…

Sázka na zvýšení platu? Pětina Čechů chce změnit práci, ukazuje průzkum Sázka na zvýšení platu? Pětina Čechů chce změnit práci, ukazuje průzkum

Změnit práci chce nyní nejvíc lidí v Česku za posledních…

 

Štítky Mazda Technika

 












Blesk.cz

Boháče Gatese trumfl zakladatel Amazonu: Má majetek za dva biliony. A čtyři děti

Boháče Gatese trumfl zakladatel Amazonu: Má majetek…

Zakladatel internetového obchodu Amazon Jeff Bezos se stal nejbohatším člověkem světa. Na tomto postu vystřídal…

Krkavčí matka nechala syna (†6 měs.) umírat v autě dva dny

Krkavčí matka nechala syna (†6 měs.) umírat v autě dva dny

Měla mu dát lásku, něhu a postarat se o něj. Namísto toho ho nechala krutě umírat v autě připoutaného v sedadle…

 

iSport.cz

UŽ V PÁTEK! Velký průvodce ke startu HET ligy. Plus dárek PEXESO

UŽ V PÁTEK! Velký průvodce ke startu HET ligy. Plus…

PÁTEČNÍ MAGAZÍN | Fotbalová horečka je tady a deník Sport pro vás připravil celkem 84 stran průvodce novou…

Kuriózní skreč Plíškové. V Číně strčila palec do větráku, skončila v slzách

Kuriózní skreč Plíškové. V Číně strčila palec do…

Po kuriózní zranění skončila ve 2. kole turnaje v čínském Nan-čchangu Kristýna Plíšková. Sestra nové světové…

 

Reflex.cz

Ekonom Vladimír Pikora: Česko zase zaspává šanci. Mohli jsme být lithiovou velmocí, ale nejsme...

Ekonom Vladimír Pikora: Česko zase zaspává šanci.…

Už už se zdálo, že dieselgate je sice neblaze proslulá, nicméně přeci jen stará kauza, která jak náhle začala,…

Za první půlrok požádalo o azyl v Česku 713 lidí, z toho bylo 254 Ukrajinců. Udělen byl jen 23 osobám

Za první půlrok požádalo o azyl v Česku 713 lidí, z…

Evropská komise odeslala ve středu do Česka, Polska a Maďarská svá stanoviska ohledně nedodržování takzvaných…