Технологии Mazda SkyActiv: Выше только небо

Mazda затянула с появлением собственного компактного кроссовера – конкуренты уже выпустили по второму-третьему поколению в этом сегменте. Японцы долго отмалчивались в ответ на прямые вопросы о потенциальном СХ-5. И не случайно: СХ-5 будет не просто новой моделью, но отправным пунктом новых технологий Mazda под названием SkyActiv. Это новая концепция Mazda, затрагивающая двигатели, трансмиссии, шасси и кузов. Концепция, которая стремится совместить динамичное эмоциональное вождение и экономичность, оставив при этом доступность для массового потребителя. Как это будет работать и продаваться, Mazda рассказала на техническом семинаре. Место встречи – Большой Московский планетарий, открывшийся после 17-летней реконструкции. Само собой, место выбрано со смыслом: слоган SkyActiv – «Выше только небо» (по-английски звучит более осторожно: Sky is the limit).

Двигаться дальше необходимо. Но если большинство компаний склоняются в сторону гибридных технологий или электромобилей, которые до сих пор вызывают сомнения в своей жизненной приспособленности (затраты на производство, развитие инфраструктуры, стоимость для конечного потребителя и т.д.), маленькая, но гордая компания Mazda решила пойти по собственному пути и занялась классическими ДВС.

Моторы

Расход топлива и выбросы СО2 – вот основные причины бессонницы современных автомобильных инженеров. И «маздовских» далеко не в последнюю очередь: не секрет, что ряд моделей Mazda, особенно с «автоматом», отличаются неэкономичным аппетитом.

У среднестатистического двигателя внутреннего сгорания коэффициент полезного действия составляет 35%. Потери имеют по большей части тепловую природу и зависят от системы выпуска, охлаждения, корпусных элементов двигателя и коробок передач. На эффективность работы влияет состав рабочей смеси, длительность горения, фазы газораспределения, потери на всасывание, потери на механическое трение и степень сжатия. Именно на этих шести параметрах сконцентрировались инженеры Mazda в стремлении к идеальному двигателю.

Основной параметр – степень сжатия. Степень сжатия у бензиновых двигателей составляет от 9,0 до 11,0, у автомобилей Mazda в среднем – 11,0. У спортивных автомобилей степень сжатия достигает 12,5. Очевидно, с повышением степени сжатия повышается термодинамический КПД, но это может привести к ненормальному сгоранию (детонации) и, как следствие, уменьшению крутящего момента. Для подавления детонации используется более богатая рабочая смесь и более позднее зажигание, но это приводит к ухудшению топливной экономичности и снижению крутящего момента.

Бензиновый двигатель SkyActiv-G

У бензинового двигателя SkyActiv-G степень сжатия составляет 14,0:1. Чтобы избежать детонации, инженеры Mazda разработали специальный выпускной коллектор со схемой 4-2-1 – выхлоп проходит по длинным приемным трубам и охлаждается лучше, что предотвращает возврат отработавших газов в камеру сгорания, а это приводит к снижению давления и подавлению детонации.

ЛЕГКО В БОЮ

Мазды с бензиновыми моторами Skyactiv бегают по России почти три года. И пока, как ни странно, без серьезных проблем. Поначалу было несколько случаев замены масляных насосов, которые почему-то не развивали максимальную производительность, из-за чего в первую очередь дурила гидравлическая муфта изменяемых фаз на выпускном валу.

Затем случилась история с «даблстартами», о который мы подробно рассказывали (ЗР, 2013, № 8). А сейчас зарегистрировано несколько случаев выработки на кулачках впускного распредвала, приводящей к росту шумности мотора. Но все описанное можно смело отнести скорее к исключениям из правила, его же и подтверждающим: моторы Skyactiv достаточно надежны.

Относительно турбодизелей серьезной статистики пока нет: их продают чуть больше года, а спрос крайне мал. Могу лишь предположить, что с ними тоже не будет много проблем, поскольку нагрузки существенно снижены. Не вселяет опасений и бензиновый Skyactiv-G объемом 2,5 литра, поскольку степень сжатия в нем сократили до 13.

ДИЗЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ

Степень сжатия влияет на очень важный параметр в работе дизеля — задержку самовоспламенения. После впрыска топливу нужно определенное время для распыления и смешивания с воздухом. Для высокого КПД важно, чтобы смесь начала гореть максимально близко к верхней мертвой точке поршня (ВМТ). То есть впрыск нужно делать заблаговременно. Тогда вся энергия расширения газов при сгорании успеет пойти на перемещение поршня вниз.

У моторов с высокой СЖ давление и температура в ВМТ очень велики. Ранний впрыск приводит к спонтанному воспламенению смеси прежде, чем она перемешается. На выходе это дает неравномерное, «шумное» сгорание с повышенными выбросами и противодавлением движению поршня вверх. Поэтому в таких агрегатах впрыск делают более поздним. В итоге сгорание происходит после прохождения ВМТ, когда поршень уже сам идет вниз, — и часть тепловой энергии уходит впустую.

У турбодизеля Skyactiv-D с низкой СЖ давление и температура соответственно ниже. Это позволяет делать более ранний впрыск. Сгорание смеси происходит более длительно и эффективно даже вблизи к ВМТ. Результат — более высокие КПД и показатели экологичности мотора.

Благодарим за помощь в подготовке материала тех (18‑й км МКАД).

Двигатели Skyactiv: перестройка

Длительный тест-драйв: Mazda6 Skyactiv 2.5 Turbo Executive Plus

ТЕКСТ ДМИТРИЙ СОКОЛОВ

Нынешняя Mazda6 впервые приехала в наш гараж аж 4 года назад. Она с самого начала имела свои козыри: бесспорную красоту, отличное шасси с прекрасным зацепом даже на снегу (несмотря на внушительный для переднеприводного автомобиля размер), роскошный активный головной свет и приличный запас места сзади. С оговоркой, конечно: мы закрываем глаза на расстояние от подушки заднего дивана до крыши, но тут смотри пункт первый.

Однако сейчас мы за рулем машины, которая переработана радикально. Изменения более чем солидны во всем, кроме красоты. Ей только добавили немного зрелости в соответствии с возрастом и статусом, но в целом ничего менять не стали. Это было бы просто грешно: Mazda6 рисовали в классических пропорциях, отыскивая вечное в сиюминутном. И нашли его: как и Alfa Romeo 159, Mazda6 не стареет. Она вот уже восемь лет на рынке, но не выглядит отставшей от времени ни на йоту.

За это время рынок, политика и экономика прожили столько эпохальных сломов и перестроек, что и технику нельзя было оставить без изменений: то, что работало в 2012-м, сегодня уже не просто не работает, а во многом и не существует. Большие седаны средней цены во многом уступили место кроссоверам, предложение которых исключительно широко, а покупатели, желающие трехобъемник побольше (но по цене поменьше), находят свое счастье в других автосалонах. Mazda6 стала выбором тех, кто готов доплатить за удовольствие, элегантность и породу. И машина получила именно то, чего ей не хватало.

Премиум-эффект – это наполовину звуки. Звуки всего – от того, как захлопываются дверцы, и до шума (точнее, его отсутствия), нарастающего с ростом скорости и при смене характера асфальта. Теперь толще пол и лобовое стекло, звукоизолированность пришла к колесным аркам и багажнику. Жестче стал и сам кузов, новые маты уложены снизу и на туннеле, переделаны облицовки стоек и потолка, использованы звукопоглощающие боковые стекла, подправлена аэродинамика – все это сделано ради результата, а не галочки. Потому и царит теперь в салоне богатая дорогая тишина. Ни зуда, ни шума, ни свиста ветра. Спокойствие на каждый день: закрыл дверь, отсек шум и суету, и мысли пошли совсем по другому руслу.

Широкая замшевая полка под торпедо, утопленный в отделку блок регулировки климат-контроля, шайба управления мультимедиа изменили вид салона. Он состоит сплошь из “физических” и приятных в работе органов управления и настраивает совсем на другой лад, нежели сплошное стекло с гроздьями отпечатков пальцев. Нам, людям уже взрослым, все еще нравятся вещи, которые приятно подержать в руке, почувствовав класс материала, а не только представить его по анимированной картинке. Единственное, что сегодня уже не отвечает современным представлениям, – изображение с передней и задней камер. Низкое их расположение делает совсем не таким очевидным, как хотелось бы, расстояние до препятствия. Сзади просторно ногам, менее просторно голове, а из удовольствий, помимо окружающего качественного дизайна, есть подогрев дивана да подстаканники в подлокотнике.

Прежде Mazda6 была слабее, но спортивнее и жестче. В подвеске изменены практически все элементы, кроме рычагов и кулаков, от “резинок” до амортизаторов. Шасси перестало подстрекать “виражировать” по поводу и без. Пришло ощущение от управления большим и дорогим автомобилем, который все делает правильно и сбалансирован скорее для стабильности, чем для суеты. Подвеска научилась отрабатывать неровности так, чтобы они были доставлены пассажирам в очищенном виде – без острых углов и зубовного скрежета. Плюс мощный турбомотор 2,5-231 сила, идеально отзывчивый на педаль, с негромким, но смачным рокотом и мощным моментом с самого низа. Он и доводит все, что мы вкладываем в понятие “премиум”, до полного комплекта.

_______________________________________________________

Цена стандартного / тестового: 2 323 000 / 2 470 000 рублей
Двигатель: 2488 см³, турбо, 231 л.с., 420 Нм.
Трансмиссия: передний привод, автомат
Динамика: 0-100 км/ч за 7,0 с, 239 км/ч
Расход: 5,9-10,7 л/100 км
Масса: 1578 кг

_______________________________________________________

КАЙФОВО
Дизайн, ощущение премиума, запас мощности и удобство управления тягой, свет

ПЕЧАЛЬНО
Расположение задней и передней камер: неудачный ракурс, быстрое загрязнение

_______________________________________________________

Наш пробег: 1350 км
Наш расход: 12,3 л/100 км

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.

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.

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.