Технология SKYACTIV Мазда СХ-5: Подробный обзор инноваций

Mazda CX 5 Active — это средняя комплектация популярного кроссовера между бюджетной Drive и максимальной Supreme. Покупатель может выбирать между передне- и полноприводной версией с полным набором революционных технологий SKYACTIV.

Mazda CX 5 Active

Что такое SKYACTIVE и почему Мазда летит в космос

Мазда СХ 5 Актив оснащается бензиновыми двигателями SKYACTIV -G в двух вариантах — двухлитровый мощностью 150 л.с. и 2,5 литра 194 л.с. В паре с ними работают автоматическая коробка передач SKYACTIVE-DRIVE или механическая SKYACTIV-MT.

В Mazda CX 5 SKYACTIV технологии полностью были применены впервые. SKYACTIV — в переводе «активнодействующий в небе» — это инновационные технологии в разработке двигателей, коробок передач, кузова и шасси. При создании SKYACTIV инженеры Mazda сделали возможным невозможное — улучшили динамические характеристики автомобиля, управляемость и безопасность, уменьшив при этом расход топлива и количество вредных веществ в отработавших газах.

Бензиновый двигатель SKYACTIV -G с невероятно высокой прежде степенью сжатия 14:0 — результат анализа и переосмысления японскими конструкторами общих принципов термодинамики и теории двигателей внутреннего сгорания. Высокая степень сжатия обеспечивает более высокую отдачу и экономичность при соблюдении жесточайших экологических требований. Это потребовало усовершенствования конструктивных элементов мотора: новые облегченные поршни и шатуны, фазовозвращатели с электроприводом, измененные форсунки для впрыска под давлением до 200 бар, спортивная схема выпускного коллектора, ионные датчики в катушках зажигания. Одни названия, как в фантастическом фильме про космические корабли.

Mazda CX 5

Для увеличения экономичности двигатель работает по двум циклам: Аткинсона и Отто. Первый используется при малых нагрузках, когда необходимость в высоком крутящем моменте отсутствует. Достигается такая работа, благодаря применению двух муфт изменяемых фаз газораспределения: на выпуске — гидравлическая, на впуске — электрическая.

Моторы серии SKYACTIV-G не раз удостаивались различных наград в области технологий.

Автоматическая шестиступенчатая коробка передач SKYACTIVE-DRIVE — это плавное переключение, экономия топлива и моментальные реакции на ускорение. Гидротрансформатор получил блокировку на всех ступенях. В результате классический автомат по ощущениям и отзывчивости приблизился к обычной механической коробке.

Механическая коробка передач SKYACTIV-MT — полностью модернизированная с уменьшенным коэффициентом внутреннего трения. Компактная коробка получила уменьшенный ход рычага для четкого и легкого переключения на уровне спортивного родстера MX-5.

Кузов Мазда СХ 5 SKYACTIV-Body имеет малый вес, но при этом повышенную жесткость на кручение. Эти факторы улучшают управляемость автомобиля и его реакции на действия водителя.

Противоречивые задачи были решены и при конструировании шасси SKYACTIV-Chassis. Надо было добиться чувства единения водителя и автомобиля, обеспечить маневренность и устойчивость машины на высокой скорости и одновременно обеспечить комфорт пассажирам.

Для улучшения управляемости разработана новая схема рулевого управления с электроусилителем, которая обеспечивает моментальные реакции даже на небольших скоростях. Переработанная геометрия задней подвески обеспечивает максимальное сцепление колес с дорожным покрытием. Таким образом, водители получили максимальную управляемость и комфорт в любых дорожных ситуациях.

Технологии SKYACTIV — активные действия, позволяющие подняться на небывалую высоту — вот почему говорят, что «Мазда летит в космос».

Технологии 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.

Выше только небо :: Autonews

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.

В днищах поршней SkyActiv-G предусмотрены выемки, которые позволяют развиваться начавшемуся сгоранию без преград. Новые топливные форсунки со множеством распылителей более качественно распределяют рабочую смесь. Система последовательного управления фазами газораспределения впуска и выпуска S-VT позволила снизить потери на всасывание. Потери на трение снизились на 30%. Облегчили двигатель – на 10%.

В результате этих модификаций крутящий момент нового бензинового двигателя по сравнению с 2,0-литровым мотором MZR с прямым впрыском увеличился на 15%, топливная экономичность – также на 15%, мощность составляет 155 л.с. Выбросы СО2 сократились на 15%. При этом автомобиль способен без проблем потреблять Аи-95.

Дизельный двигатель SkyActiv-D

У обычных дизелей высокая степень сжатия приводит к воспламенению еще до образования идеальной топливовоздушной смеси, сгорание происходит неравномерно, образуется сажа (если мало кислорода) или окись азота (если много). Однако низкая степень сжатия в дизельном моторе может привести к нестабильному сгоранию и пропускам воспламенения во время прогрева (при холодном пуске).

Инженерам Mazda удалось понизить степень сжатия 2,2-литрового дизеля MZR с 16,0:1 до 14,0:1 – самая низкая степень сжатия у дизельного мотора. В результате температура и давление в конце такта сжатия снижаются, сгорание происходит медленнее, за счет чего происходит лучшее смешение топлива и воздуха, максимальное давление в камере сгорания – на 20% ниже, чем у современных аналогов. Снизились потери на трение, поэтому появилась возможность использовать алюминий, что привело к сокращению массы мотора.

Чтобы избежать пропусков зажигания при холодном пуске, установили керамические свечи накаливания и многоточечные пьезоэлектрические форсунки, новую систему изменения степени открытия клапанов. Часть отработавших газов отправляется в соседние цилиндры.

В результате расход топлива удалось снизить на 20%, увеличился крутящий момент – при мощности в 175 л.с. он составляет 420 Н·м при 2000 об/мин. За счет установки двуступенчатого турбонаддува удалось минимизировать турбояму.

По поводу перспектив дизеля на российском рынке пока точно ничего не известно. Ни для кого не секрет, что дизельные модели многие компании в России продавать отказываются, мотивируя это низким качеством топлива. Однако, как сообщил Андрей Глазков, директор по маркетингу Mazda Motor Rus, в декабре в РФ все же привезут на испытания автомобиль с дизелем SkyActiv-D.

Что касается разработок в области гибридных технологий, то Mazda их вовсе не отвергает. Совместить электромотор с ДВС не проблема, а если обычный двигатель будет эффективнее и экономичнее, то и КПД гибридной установки тоже будет выше.

И дизельный, и бензиновый двигатели SkyActiv соответствуют экологическому стандарту Евро-6.

Трансмиссии

Автоматическая трансмиссия SkyActiv-Drive

«Самая лучшая трансмиссия – та, которой нет, как у троллейбуса» – с такой шутки начался рассказ о новых «автоматах» Mazda SkyActiv.

Идеальная автоматическая трансмиссия должна обеспечивать плавное переключение передач, мощное и ровное ускорение, быстрый отклик на педаль акселератора и, конечно, топливную экономичность.

Сегодня существуют три основных типа «автоматов»: роботизированная КПП с двумя сцеплениями, бесступенчатый вариатор CVT и традиционный «автомат» с гидротрансформатором. Японцы и здесь решили пойти по собственному пути.

За основу взяли шестиступенчатый «автомат»: гидротрансформатор с широчайшим диапазоном блокировки для всех шести ступеней. Если в обычной автоматической трансмиссии гидротрансформатор заблокирован 64% времени, то в SkyActiv-Drive – 89%. Обычно увеличение диапазона блокировки гидротрансформатора приводит к ухудшению показателей шума, вибраций и плавности работы. SkyActiv-Drive использует гидротрансформатор только в зоне очень малых оборотов, его размеры были уменьшены, а на освободившееся место установили более крупный демпфер и многодисковую муфту блокировки с поршневым приводом.

Расход топлива удалось снизить на 4-7%. «Автомат» SkyActiv-Drive будет предлагаться как с бензиновыми, так и с дизельными двигателями.

Механическая трансмиссия SkyActiv-MT

За образец идеальной механической трансмиссии Mazda принимает коробку родстера MX-5. И не поспоришь: работать с ней – сплошное удовольствие. Первое – сократили до 45 мм ходы рычага КПП, уменьшили сопротивление движению рычага – передачи включаются четко и эмоционально. Основные отличия конструкции – укороченный промежуточный вал и отсутствие отдельной оси для шестерни передачи заднего хода; вес снизился на 7-16% (в зависимости от двигателя).

SkyActiv-Body и SkyActiv-Chassis: кузов и шасси

Основная задача при работе над кузовом и шасси – снижение веса. Более легкий автомобиль при тех же технических составляющих обладает лучшей разгонной и тормозной динамикой и большей маневренностью и, само собой, лучшей топливной экономичностью.

Позволить себе использовать для облегчения конструкции дорогостоящие алюминий и углепластик Mazda не могла – это бы отразилось на потребительской стоимости машин.

Конструкция кузова SkyActiv-Body состоит практически из одних прямых элементов, переходящих один в другой. Новые поперечные элементы подрамников повышают жесткость кузова. На жесткость кузова также играет увеличение числа сварочных точек. Брусья крыши соединяются при помощи клея, так что узел подается как единый компонент. Доля высокопрочных сталей выросла с 40% до 60%.

Что касается шасси, то тут Mazda снова пытается добиться идеала и минимизировать конфликт интересов: совместить отличную управляемость, азартное вождение, устойчивость и высокий уровень ездового комфорта. В настоящее время модели Mazda жертвуют комфортом в пользу управляемости.

SkyActiv-Chassis получило новое рулевое управление с электроусилителем, иную геометрию элементов задней подвески; увеличены степень демпфирования амортизаторов и жесткость верхних опор.

В результате доработок кузов удалось облегчить на 8%, шасси – на 14%.

Начало – Mazda CX-5

Все технологии SkyActiv серийно впервые будут применены в компактном кроссовере СХ-5. Автомобиль будет представлен на автошоу во Франкфурте, а европейские продажи начнутся именно с России – уже в начале 2012 года. К нам привезут автомобили с 2,0-литровым бензиновым мотором, агрегированным с «механикой» или «автоматом» и передним приводом, и с 2,0-литровым бензиновым мотором с «автоматом» и полным приводом. Насчет дизелей, напоминаем, пока ничего не решено, в декабре привезут испытательный образец. Стоимость автомобиля пока не сообщается, но, как отметил Андрей Глазков, цена СХ-5 будет на уровне конкурентов – VW Tiguan, Toyota RAV4 и других кроссоверов.

Светлана Алеева

Что такое SKYACTIVE?

Под этим названием скрывается комплекс инновационных технологий, разработанных инженерами и конструкторами компании Mazda, который применяется при производстве автомобилей бренда нового поколения (CX5, модели 6 и 3). Впервые этот инновационный комплекс технологий был представлен на концепте кроссовера Mazda CX5, затем им оснастили концепты Takeri и Shinari, которые стали предвестниками флагманской модели «6». Последней моделью на данный момент, которая комплектуется технологиями SKYACTIVE.

В состав SKYACTIVE входят построенные по этой технологии двигатели, трансмиссии, шасси и кузов. Первыми в ряде технологий стали силовые установки: бензиновые, маркированные как G, и дизельные, помеченные как D. Бензиновые силовые агрегаты имеют объем 1.3, 1.5, 2.0 и 2.5 литра. Их особенность – повышенная топливная экономичность и мощность, причем обе характеристики подобраны так удачно, что не нивелируют друг друга. Эти двигатели имеют высокую степень сжатия (14:1), а также ступенчатую систему выхлопа 4-2-1, которая позволяет поэтапно выводит отработанные газы, и эффективную систему непосредственного впрыска топлива. Повышению мощности этих моторов способствовало применение более интенсивного нагнетания топливовоздушной смеси в камеру сгорания, за счет чего сгорание горючего происходит эффективнее.

Дизельные моторы SKYACTIVE-D выпускаются в объеме 2.2 литра. Их особенность – в сниженной степени сжатия (14:0), эффективной двухэтапной турбине, в которой два нагнетателя, малый и большой, работают поочередно, в зависимости от условий управления автомобилем. Холодный старт таких двигателей облегчается за счет использования пьезо-инжекторов с множественными отверстиями, которые поддаются программированию.

Технология SKYACTIVE также используется для механических и автоматических трансмиссий Mazda. В механической коробке передач, которая называется SKYACTIVE-МТ, применяются укороченные передаточные числа и увеличенное отношение плеч рычагов, что позволяет снизить потери от внутреннего трения. Автоматическая коробка передач SKYACTIVE-Drive отличается от трансмиссий прежних поколений более плавным переключением передач.

При изготовлении кузовов новых моделей Mazda используют технологию SKYACTIV-Body, которая подразумевает применение более прочных, но в то же время легких материалов деталей кузова. Благодаря этому инженерам удалось на 8 процентов снизить вес каркаса автомобиля и увеличить жесткость конструкции кузова на 30 процентов.

Наконец, технология SKYACTIVE-Chassis выразилась в снижении веса элементов передней и задней подвесок, изменения их конструкций и модернизации системы рулевого управления автомобилем. В совокупности это привело к улучшению управляемости автомобилем и его стойкости к кренам.

Что такое Скайактив от компании Мазда

На волне, пришедших, а автомобилестроение, инноваций, желание японского автоконцерна Мазда сделать что-то более значимое, чем у конкурентов, понятно. И если многие компании направили свои усилия в разработку чего-то кардинально нового – двигателей на альтернативном виде топлива, то, Mazda, в свою очередь, решила улучшить то, что сейчас находится на рынке.

Однако, как это часто бывает, «немного доработать» не всегда даёт тот эффект на который рассчитываешь. В результате, свет увидела технология, которая воплотила в себе как улучшенные, так и созданные с нуля, компоненты.

 

Оглавление:


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.

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.

 

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.

Опубликовано: Июль 19, 2014

Технология Skyactiv, Скайэктив. Что это такое?

Компания Mazda всегда отличалась своими инновационными решениями в области автомобилестроения. Она удивила мир и на сей раз. Предметом многочисленных разговоров и дискуссий стало внедрение нашумевшей технологии Skyactiv (скайэктив). Что же она собой представляет и каковы ее «плюсы»? Попробуем выяснить.

Технология Skyactiv (Скайэктив)

Итак, конструкторы японской корпорации не стали разрабатывать какие-то сверхсложные электронные системы ли применять чрезмерно дорогие новейшие материалы. Они пошли по классической схеме: уменьшение массы, возрастание жесткости деталей, оптимизация их работы и т. п. Но все это сделано с японской педантичностью и умением.

Основные доработки коснулись, конечно же, силовых агрегатов. Свет увидел бензиновый атмосферный мотор Skyactiv-G, разработанный на основе стандартного 2000-кубового агрегата. 

Главное его новшество – сенсационная для серийных образцов степень сжатия, достигающая 14:1. В итоге, термодинамический КПД, а вместе с ним и топливная экономичность значительно возросли. Если говорить в цифрах, то крутящий момент на «низах» возрос на 15%. То же можно сказать и о снижении расхода горючего. Скептики скажут, что такая степень сжатия опасна детонацией.

Но японские специалисты позаботились об этом, разработав поршни особенной формы, а также оснастив мотор форсунками, идеально равномерно распределяющими горючее по камере. Также тщательно просчитали длину каналов выпускного коллектора. Кроме прочего, снижен вес основных деталей на 20-30%.

Появился на свет и дизельный агрегат Skyactiv-D, разработанный по технологии скайэктив. Степень сжатия у данного агрегата также рекордная, но в обратном направлении. 14:1 для дизеля – низкий показатель. Однако он позволяет снизить темп сгорания топливной смеси, что положительно сказывается на КПД, а также на экологичности мотора.

Снижается и расход горючего (до 20%).Чтобы снизить негативные последствия такого снижения степени сжатия (а это неустойчивая работа и плохой запуск при отрицательных температурах), конструкторы применили керамические свечи накаливания, а также систему регулировки подъема клапанов VVL.

Технология Skyactiv (скайэктив) коснулась и других элементов автомобиля. Доработаны механическая и автоматическая КПП. В них снижены силы трения, уменьшен вес многих элементов, а также повышена четкость и скорость работы. Кузов авто сделан более жестким (на 30%) при снижении веса на 8%. Этого удалось добиться применением прямых деталей, а также высокопрочных сталей. Доработали и шасси, которое стало легче на 16%.

Технология Skyactiv, скайэктив

Как работают технологии SkyActiv от Mazda

Zoom-Zoom, как говорят производители, могут подарить лишь высокие технологии производства. Стремясь сделать это чувство еще более сильным, создатели Mazda совершили прорыв в автомобилестроении, имя которому – технологии SkyActiv.

Создавая технологии SkyActiv, инженеры компании совместили несовместимое: кардинально улучшили эксплуатационные качества автомобиля, добились экономии топлива, уменьшили количество вредных веществ в выхлопных газах и одновременно с этим повысили безопасность автомобиля, скоростные характеристики и управляемость, которые характерны для Mazda.

технологии SkyActiv появятся в Европе уже в 2012 году в полностью новом поколении моделей Mazda с новыми двигателями, коробками переключения передач, кузовом и шасси. И первым автомобилем c полным набором технологии SkyActiv станет Mazda CX-5, которая появится в Украине в марте 2012г.
 
Бензиновый двигатель SKYACTIV-G.

технологии SkyActiv

 Пытаясь сделать экологически чистые автомобили общедоступными, Mazda сконцентрировались на оптимизации системы внутреннего сгорания. Инженеры компании лучшим способом реализации этого видят оптимизацию процессов внутри двигателей для уменьшения расхода топлива.

Бензиновый двигатель SKYACTIV-G – результат уникального инженерного подхода Mazda. Тщательно анализируя и переосмысляя общие принципы термодинамики, инженерам компании удалось разработать двигатель для серийного производства со степенью сжатия 14:1. Для бензинового мотора это невероятно высокий показатель (у суперкаров и болидов Формулы-1 степень сжатия редко превышает 12:1). Поэтому аналогичные технологии применялись только у гоночных автомобилей, не предназначенных для повседневного использования.
 
В случае с бензиновым мотором высокая степень сжатия позволила с одной стороны значительно улучшить его эффективность – он стал на 15 процентов экономичнее и при этом более тяговитым, а с другой – помогла вписаться в жесточайшие нормы Евро 6. Правда, для того чтобы заставить двигатель с такой степенью сжатия работать на обычном 95-м бензине и избежать детонации, японским инженерам пришлось проявить удивительную смекалку. Были разработаны новые поршни с «зеркалом» сложной формы, улучшающим процесс сгорания смеси, в газораспределительном механизме на впуске и выпуске появились фазовращатели с электроприводом, изменились форсунки непосредственного впрыска, а выпускной коллектор получил «гоночную» схему 4-2-1, помогающую избежать нежелательной циркуляции горячих выхлопных газов между цилиндрами.

Результат всех этих инноваций – существенное 15%-ое увеличение крутящего момента и 15%-ая экономия топлива. Для повышения эффективности работы двигателя также необходимо уменьшить «насосные потери», которые происходят при более низких нагрузках на двигатель, когда во время такта впуска поршень всасывает воздух при движении вниз. Количество воздуха внутри цилиндра находится под контролем дросселя, расположенного на входе во впускной коллектор. При более низких нагрузках на двигатель необходимо меньшее количество воздуха. Дроссельная заслонка почти закрыта, в результате чего давление внутри впускного коллектора и цилиндра ниже, чем атмосферное давление. В результате поршень должен преодолеть сильный вакуум. Это и есть насосные потери, которые негативно сказываются на эффективности работы двигателя.

Недостаток здесь – дестабилизация сгорания.  Впускные клапаны остаются открытыми даже тогда, когда начинается такт сжатия, давление внутри цилиндра уменьшается, что усложняет воспламенение воздушно-топливной смеси. В SKYACTIV-G с успехом решили проблему «насосных потерь» благодаря степени сжатия 14:1. С высокой степенью сжатия увеличивается давление и температура в камере сгорания, поэтому процесс сгорания остается стабильным,  а двигатель более экономичным.

Для усиления  чувства единения  водителя с автомобилем, разработчики уменьшили время его отклика за счет уменьшения размера и веса компонентов. Полный проект реконструкции двигателя предоставляет новые возможности облегчения его деталей. Поршни стали легче на 20%, шатуны – на 15%, на 30% снизилось внутреннее трение деталей двигателя. Новый SKYACTIV-G быстрее адаптируется к изменению нагрузок и расходует меньше энергии в процессе работы.

В Японии на конференции автомобильных исследователей и журналистов SKYACTIV-G уже признан технологией года.

Автоматическая коробка передач SKYACTIVE-DRIVE.
Оптимизируя автоматическую коробку передач Mazda сосредоточились на следующем:
• Улучшение экономии топлива
• прямой отклик педали газа
•плавное переключение передач
• удобное ускорение.

Новая автоматическая коробка SKYACTIV-Drive – воплощение этих стремлений. Она переключается быстро и плавно, динамически реагирует на изменения нагрузки на двигатель на низких скоростях и тем самым позволяет расходовать меньше топлива. Сердце SKYACTIV-Drive – это 6-ступенчатый гидротрансформатор с полным спектром блокировки сцепления для всех шести передач. Блокировка сцепления была повышена с 64% на текущей 5-ступенчатой автоматической коробке до 89% на новой SKYACTIV-Drive.
Все эти изменения сделали вроде бы обычный «автомат» более отзывчивым и более похожим на обычную «механику» по ощущениям от езды. А еще – более экономичным: расход топлива снизился на 4-7 %, в зависимости от режима езды.

Механическая коробка передач SKYACTIV-MT.
 
В Mazda полностью модернизировали механическую коробку передач. Удивительно легкая и компактная, со значительно уменьшенным коэффициентом внутреннего сопротивления (трения), она вносит свой вклад в экономичное использование ресурсов.

Разработчики воссоздали ту послушность, точность и захватывающее ощущение управления, что чувствовались в родстере MX-5. Рукоятка рычага переключения передач имеет только 45 мм  (против 50 мм) хода от нейтрального до положения передачи. Новая трансмиссия по характеру переключения передач напоминает MX-5: переключение передач чувствуется очень четко и требует минимальных усилий. Проще говоря, SKYACTIV-MT – воплощение идеи Zoom-Zoom, драйв в его чистом виде.

SKYACTIV-Body и SKYACTIV-Chassis.
 
Особое внимание разработчики Mazda уделили весу автомобиля. В конце концов, более легкие транспортные средства более эффективны и ими легче управлять. В SKYACTIV-Body и SKYACTIV-Chassis Mazda применяет свой уникальный подход к созданию легких конструкций. Этот процесс состоит из трех элементов: оптимизация структуры корпуса и дизайна, внедрение новых процессов производства и замена материалов для создания более легких, мощных и безопасных транспортных средств.

Результаты говорят сами за себя: новый SKYACTIV-Body весит на 8% меньше, чем его предшественник, в то время SKYACTIV-Chassis на 14% легче. Цели, поставленные компанией при создании SKYACTIV-Body, порой противоречат друг другу. Чтобы согласовать их, инженеры были вынуждены вернуться к чертежной доске. Результат: корпус нового поколения автомобилей Mazda устанавливает новые стандарты в области облегченных конструкций.

Чтобы эффективно распределять нагрузку, легкий, но прочный корпус SKYACTIV-Body требует столько прямых участков, сколько это возможно. Так же необходима была оптимизация распределения нагрузок по всей структуре.

Один из принципов Mazda – постоянное совершенствование пассивной безопасности автомобилей. Поэтому компания разработала уникальный мульти-разгрузочный путь структуры SKYACTIV-Body.

Mazda значительно увеличили использование высокопрочных сталей в корпусе SKYACTIV. Их доля выросла с 40% до 60%. Таким образом, удалось уменьшить вес кузова автомобиля при одновременном повышении прочности.

Как и в случае других технологии SkyActiv, разработчики шасси также сталкивались с противоречивыми целями: достичь чувства «единства» между автомобилем и водителем, обеспечить устойчивость на высоких скоростях и повысить комфорт во время езды.

Первой задачей было обеспечение устойчивости на высоких скоростях и повышение управляемости на низких и средних скоростях. Поэтому Mazda разработала новую электрическую систему рулевого управления, которая усиливает ощущение драйва, обеспечивая немедленное реагирование даже на очень малой скорости. Но такая маневренность может сделать автомобиль слишком чутким для высоких скоростей. Здесь инженеры пересмотрели геометрию задней подвески. Ее оптимизировали так, что увеличилось сцепление задних колес с дорожным покрытием Для улучшения движения на малых скоростях был оптимизирован усилитель руля. Так водитель получает максимум управляемости автомобиля в любых условиях.
                                 
Как своеобразный «интерфейс» между платформой и колесами, подвеска имеет важное значение для управления автомобилем. Расположение и строение подвески определяет точность, с которой автомобиль отвечает поворотам руля. Она также влияет на комфорт при езде. Таким образом, второй большой проблемой для разработчиков Mazda была оптимизация ее конструкции.

Прежде всего, в целях повышения эффективности работы амортизаторов, их крепления были установлены в положение, дающее больший ход рычагу. Жесткость верхнего резинового крепления была усилена, уменьшая воздействие сил торможения на уровень комфорта.

SKYACTIV-Chassis весит на 14% меньше, чем текущая версия. Тем не менее, как и в случае со структурой кузова, обладает еще большей жесткостью.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Что такое в двигателях технология SkyActiv

Проблема экономии топлива в условиях его стабильного подорожания подталкивает создателей автомобилей к поиску решений оптимизации его расхода. Не исключение и инженеры японского бренда Mazda. Результатом их титанического труда стала технология «активное небо» – Mazda Skyactiv.

Запатентованная технология мирового автогиганта

SkyActiv – запатентованная технология мирового автогиганта. Она коснулась не столько управляемости и ходовых качеств, сколько улучшению функционала двигателей, трансмиссии, сопряженных с этим особенностям кузовов и шасси.

Первый автомобиль, оснащённый такими решениями – CX-5, а затем эта технология перекочевала в фирменную шестерку от Mazda третьего поколения.

Бензиновое решение

При создании мотора SkyActiv-G инженеры конструкторского отдела сделали новый виток в развитии термодинамики. Итоговая степень сжатия топливо-воздушной смеси под воздействием свеч супер-сжатия достигла 14:1, что стало настоящей революцией отрасли. Достижение такого результата принесло передачу 15% с топливной составляющей на крутящий момент, автоматически вписав новую страницу в каталог моторов стандарта Евро-6.

Новая система поршней головного блока цилиндров улучшила качество сгорания топлива. Таким образом уменьшилась вероятность детонации бензина с октановым числом выше 95. Фазовращатели распределения газов получили электрические приводы, значительно увеличив реакцию. А передовая система подачи выхлопов 4-2-1 предотвращает чрезмерную циркуляцию газов. Разницу между работой выхлопных коллекторов отражает картинка ниже.

Особенности работы двигателя mazdy

Внедрение такой технологии заставило конструкторский отдел похудеть, тысячу раз вспотеть и лишиться сна. Проектирование коллекторов потребовало тщательных расчетов длины канала для быстрого пробега газов без застревания в соседних цилиндрах. Если бы это стало возможным из-за короткого канала, то это приводило бы к излишнему давлению внутри камеры сгорания. Растягивание же пути выхлопа было бы чревато длительным прогреванием мотора. Но их труды были вознаграждены. Удалось не только просчитать правильную длину каналов, но и перекроить топливные форсунки – теперь бензин равномерно распыляется по всей поверхности.

Повышение степени сжатия положительно сыграло и на другом факторе. В процессе работы поршни проходят сквозь так званные «насосные потери» за счет разности коллекторного и атмосферного давлений. Это негативно отражалось на сгорании топлива – его воспламенение было затруднено. Теперь же этот дефект исчез, что сразу улучшило величину сгорания газов.

Все эти новшества значительно увеличили количество лошадей под капотом по сравнению с конкурентами. Недавно журнал «Автомир» сообщил о начале оснащения фирменной шестерки от Mazda мощностью 231 лошадиные силы.

Дизель заботится об экологии

Здесь применена та же степень сжатия, что и для бензина. Это произвело настоящую революцию в отрасли – показатель стал самым низким, так как стандарт находится в пределах 16-18.0. В 2014 году этот мотор органично вписался в только что введённый экостандарт «Евро-6».

У двигателя Skyactiv-D сгорание смеси замедлено из-за низкой температуры и давления в конце такта. Специалисты японского бренда считают, что это способствует снижению расхода топлива за счет лучшего проникновения воздуха в смесь. В свою очередь, этот фактор защищает автомобиль от образования сажи с окисью азота. Но 20%-ная экономия топлива просто поставит машину в гараж на всю зиму, утверждали скептики. Но компания разбила все поводы для критики. Сейчас двигатели Mazda заводятся одинаково быстро благодаря керамическим свечам накаливания и системе Variable Vave Lift.

Mazda CX-5

VVL гарантирует регулярное зажигание, потому что её основой стали выпускные клапаны с регулируемой высотой подъема. Всего один цикл сгорания разогревает выхлопы. Открытие на небольшую высоту озвученных клапанов возвращает энное количество газов в цилиндры с целью роста температуры воздуха. А это влияет на компрессионную температуру и облегчает прогрев двигателя.

Немного о передачах

Следующий фактор улучшения управляемости и комфорта передвижения – коробки передач. Mazda предлагает своим клиентам два типа коробки передач активного неба – автоматическую и механического. Что же в них особенного?

АКПП успешно передаёт крутящий момент. Автовладелец волен выбирать любую позицию блокировки гидротрансформатора, что ускоряет и плавно переводит двигатель между режимами нагрузок. Максимальное число передач – 6, для каждой из которых повысили блокировку сцепления на 89%. Расход топлива принес еще 7% в карму экологически дружественного автомобиля.

Механическая коробка передач – настоящая находка для фаната японского гиганта. Она стала компактней, сократив собственный коэффициент внутреннего трения. Новинка легко активирует передачи и значительно экономит топливо. Все эти новшества придают конвейерным моделям спортивность.

Кузов и шасси

Автомобили с кузовом SkyActiv-Body порадуют перевозчиков. Их теперь можно перевозить больше благодаря уменьшению веса на 8%, хотя доля высокопрочной стали достигла уже 60% от общего объема материалов. Благодаря этому кузов стал жёстче и прочнее. Теперь ему не страшны большинство ДТП, а значит, водитель и пассажиры смогут выжить с большей вероятностью, чем на предыдущем поколении.

Автомобили с кузовом SkyActiv-Body

Ещё один камень в памятник трудолюбивым борцам за экологию и по совместимости инженерам Мазды – уникальное SkyActiv-Chassis. Шасси полегчало на 14 процентов от ранней массы. Водитель получит наслаждение при езде на любых скоростях из-за покладистой электросистемы рулевого управления. Рычаг получил больше маневренности за счет перекроя расположения всех элементов подвески, главным образом передних стоек амортизаторов.

Заключение

Бренд Mazda смело можно назвать активным восстановителем озонового шара. Улучшение ходовых характеристик и сокращение выбросов в атмосферу после внедрения SkyActiv несомненно выводит японского автопроизводителя в лидеры рейтинга. И не только внутреннего от АВТОСОВЕТОВ, но и продаж на отечественном рынке.




Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *