- Благодаря своей технологии зажигания с искробезопасным сжатием (SPCCI) SKYACTIV-X станет первым в мире бензиновым двигателем, использующим компрессионное зажигание, чтобы реализовать беспрецедентный уровень резкого отклика двигателя и крутящего момента в сочетании с более высокой топливной экономичностью и чистым чем когда-либо прежде.
- Одновременно с этим идеальным двигателем внутреннего сгорания, Mazda также разработала новую платформу SKYACTIV-VEHICLE ARCHITECTURE следующего поколения с повышенным вниманием к философии дизайна, ориентированной на человека, чтобы максимизировать присущие человеческому организму способности* По состоянию на август 2017 года, согласно внутреннему расследованию.
- Благодаря механизму зажигания с искровым контролем, никогда ранее не наблюдаемому способу сгорания двигатель Mazda SKYACTIV-X представляет собой второй шаг в стремлении Mazda разработать бензиновый двигатель с идеальным механизмом внутреннего сгорания.
Развитие компрессионного воспламенения для бензиновых двигателей уже давно является целью инженеров Mazda. В SKYACTIV-X зажигание свечей зажигания используется для управления воспламенением от воспламенения, что приводит к значительным улучшениям по ряду важных показателей эффективности.
- Следуя за бензиновым двигателем Mazda SKYACTIV-G и дизельным двигателем SKYACTIV-D, этому третьему двигателю SKYACTIV было присвоено новое название «X» в знак признания этой двойной роли.
В корпорации Mazda считают, что есть еще достаточно места для дальнейшей эволюции двигателя внутреннего сгорания и что эта технология может внести значительный вклад в сохранение нашей окружающей среды.
Основываясь на корпоративном видении Mazda, защищающем нашу прекрасную планету, обогащая жизнь людей благодаря «радости вождения», Mazda планируем продолжить непрекращающиеся поиски разработки идеального двигателя внутреннего сгорания.
По заявлению компании Mazda, новый двигатель SKYACTIV-X в сравнении с двигателем SKYACTIV-G, будет экономичней на 10-20%, крутящий момент вырастет на 10-30%, в целом, производительность с учетом экономии топлива и увеличением мощности, составит порядка 20%. В сравнении с двигателями 2008 года, новый двигатель SKYACTIV-X будет экономичней на 40%. На сегодняшний день, полной информации по технологии двигателя SKYACTIV-X нет, информация скрыта.
- Интервью с ведущим инженером двигателя нового поколения SKYACTIV-X
- Эйджи Накай
- Отдел разработки силовых агрегатов
- Что такое SKYACTIV-X и чем он отличается от предыдущих двигателей?
Проще говоря, SKYACTIV-X — это бензиновый двигатель, который сочетает в себе преимущества бензиновых и дизельных двигателей в соответствии с названием «следующее поколение». Он помогает земле и людям, предлагая беспрецедентные экологические характеристики и отзывчивое вождение.
Например, он повышает эффективность использования топлива до 20-30 процентов по сравнению с нынешним бензиновым двигателем Mazda, а также увеличивает крутящий момент * 1 на 10-30 процентов.
В основном, он предлагает ходовые качества 2-литрового спортивного автомобиля с бензиновым двигателем (MX-5) с выбросами углекислого газа в 1,5-литровом дизельном компактном автомобиле (Mazda2).
Из всех доступных технологий, таких как электричество и водород, почему вы сосредоточились на двигателе внутреннего сгорания?
Хотя верно, что различные технологии разрабатываются и выводятся на рынок, у каждой есть свои проблемы. Энергетическая инфраструктура варьируется между странами и регионами. Операционная среда — дорожные условия и стиль вождения — также варьируется между клиентами.
Учитывая это, мы рассмотрели, какие экологические технологии были лучшими.
Задача состояла в том, чтобы сократить выбросы углекислого газа от колеса к колесу — от точки извлечения топлива до управления транспортным средством — и сделать это в реальном движении на глобальном уровне.
Наше исследование указало на двигатель внутреннего сгорания. Мы поняли, что повышение эффективности существующих двигателей будет способствовать сокращению выбросов углекислого газа во всем мире и в реальных условиях.
Будущие перспективы двигателя внутреннего сгорания были продемонстрированы сторонними организациями.
Согласно отчету Международного энергетического агентства, в 2035 году автомобили с двигателями внутреннего сгорания будут составлять около 84 процентов всех транспортных средств.
Конечно, мы также разрабатываем другие технологии, чтобы их можно было использовать на рынках, где они подходят. Наш электромобиль, запланированный к запуску в 2019 году, является одним из примеров.
Мы также изучаем способы более эффективного снижения общих выбросов путем добавления компактных технологий электрификации для скоростей, при которых снижается эффективность двигателя внутреннего сгорания.
У двигателя внутреннего сгорания есть такой большой потенциал для улучшения?
Мы постоянно работаем над созданием идеального двигателя, поэтому мы знаем, что еще есть много возможностей для совершенствования. Было проведено много исследований потенциальных и технических трудностей для повышения эффективности двигателя внутреннего сгорания.
Когда Mazda разработала свои существующие двигатели (SKYACTIV-G и SKYACTIV-D), она продемонстрировала этот потенциал и привлекла внимание научного сообщества. Это помогло вдохнуть новую жизнь в исследования и разработки двигателей внутреннего сгорания.
Это достижение последовало за основными задачами: расширение границ ненормального сгорания (детонация) в условиях высоких температур и высокого давления в бензиновых двигателях (SKYACTIV-G) и расширение границ характеристик зажигания (пропусков зажигания) при низких температурах и низком давлении. условия в дизельных двигателях (SKYACTIV-D).
Автомобильные двигатели генерируют энергию, сжимая воздух, выхлопные газы и топливо и воспламеняя его для сжигания. Теоретически, чем больше воздуха вы вкладываете и чем больше сжимаете его перед сгоранием, тем большую мощность вы можете получить — но это не работает так.
Высокие степени сжатия в бензиновых двигателях вызывают ненормальное сгорание, в то время как низкие степени сжатия в дизельных двигателях вызывают пропуски зажигания.
Решая эти проблемы в обоих типах двигателей, инженеры Mazda оттачивали свои навыки для разработки нашего двигателя следующего поколения, SKYACTIV-X.
Какие технические новшества вошли в SKYACTIV-X ?
Во-первых, мы использовали тенденцию ненормального сгорания в наших интересах. SKYACTIV-X вырабатывает много энергии, принудительно сжимая большой объем воздушно-топливной смеси и зажигая ее свечой зажигания, которая затем запускает множество пламень горения (воспламенение от сжатия) по всему цилиндру.
Второе — это баланс воздуха и топлива (бензина) внутри цилиндра. Внутри цилиндра образуется смесь воздуха, выхлопных газов и топлива, и чем больше воздуха относительно топлива, тем выше эффективность использования топлива. Благодаря SKYACTIV-X нам удалось значительно увеличить соотношение воздух-топливо по сравнению с обычными двигателями.
Должно быть, вы столкнулись с трудностями в достижении этих инноваций. Как вы их преодолели ?
Постоянное достижение заданного уровня сгорания в различных пользовательских средах — температура воздуха, высота над уровнем моря, условия вождения и т. д. — было серьезным препятствием. При воспламенении от сжатия бензин горит энергично только при соблюдении надлежащих условий температуры и давления.
Особенно трудно сгореть при высоком воздушно-топливном соотношении. Мы должны были создать условия для сжигания заданного количества топлива, как планировалось в каждом цикле сгорания и в различных сценариях вождения и рабочих условиях.
Это было все равно, что пытаться найти идеальный способ приготовления риса, каждый раз регулируя размер пламени.
Чтобы найти это идеальное пламя, мы решили расширить наши вычислительные ресурсы. Разработка нового и сложного метода сгорания требует точного моделирования камеры сгорания. Это была компьютерная модель, в которой мы определили идеальное сгорание путем расчета, а затем работали над его достижением в реальном мире.
В прошлом наша работа была трудоемким процессом, который включал создание большого количества прототипов транспортных средств или двигателей и их многократное тестирование. Но этот подход ни к чему не привел бы при разработке настоящего движка, поскольку было множество возможных комбинаций.
Разработка на основе компьютерных моделей значительно повысила эффективность нашей работы.
Мы также сотрудничали с научными кругами и правительством в разработке фундаментальных технологий. По мере того, как мы повышали точность наших симуляций, мы нашли правильное «пламя», которое позволило бы энергично гореть бензину. Мы использовали результаты моделирования, чтобы создать нечто вроде рецепта, который затем запрограммировали в блок управления двигателем.
Этот рецепт — Spark Controlled Compression Ignition (SPCCI), который воплощает технологии воспламенения от сжатия, преследуемые последовательными поколениями инженеров бензинового двигателя. Мы смогли упаковать SPCCI в качестве системы двигателя. Мы дорабатываем его для максимальной удовлетворенности клиентов, когда запустим его в 2019 году.
Какой тип двигателя вы хотите разработать дальше ?
Наша цель — продолжать стремиться к лучшему в мире двигателю: более эффективному источнику энергии, который выделяет меньше выбросов углекислого газа в реальных сценариях вождения в зависимости от среды пользователя и выделяет более чистые выхлопные газы.
Мы преодолели ряд проблем в процессе разработки SKYACTIV-X. На самом деле, мы даже смогли преодолеть препятствие ненормального сгорания и сделать это в наших интересах. В детстве кофе имеет горький вкус, но вы начинаете ценить его как взрослый.
Нечто подобное произошло в моей карьере инженера. Проблемы, с которыми мы сталкиваемся сейчас в поисках идеального двигателя внутреннего сгорания, неизбежно станут нашими сильными сторонами.
Это вдохновляет нас продолжать поиск двигателя, который поможет создать прекрасную землю и обогатить жизнь людей и общество.
Мотор Mazda SkyActiv-X послужит основой для гибрида — ДРАЙВ
Мотор Skyactiv-X не только экономичнее, чем нынешние серийные Skyactiv-G, но и может выдать на 10–30% больший крутящий момент. Точные параметры, впрочем, будут оглашены позднее.
Компания Mazda, как давно известно, намерена внедрить бензиновый двигатель семейства Skyactiv-X на новой модели Mazda 3 в 2019 году. Однако на простой силовой установке разработчики не остановятся.
По информации издания Autoevolution, такой же мотор окажется составной частью гибридной системы. Об этом на шоу в Детройте упомянул директор Мазды по североамериканскому направлению Масахиро Моро.
Технологии Skyactiv-X компания тестирует на нынешней «трёшке».
Напомним, что в проекте Skyactiv-X японцы задумали реализовать цикл с воспламенением однородной смеси от сжатия HCCI (Homogenous Charge Compression Ignition), своего рода дизельный цикл на бензине. В серии такой агрегат ещё никто не строил, хотя экспериментов в индустрии было немало.
В чистом виде HCCI не заработал, зато была придумана его вариация: Spark Controlled Compression Ignition (SCCI), то есть воспламенение от сжатия с контролем при помощи свечей.
Кстати, без свечей зажигания в моторах типа HCCI, хотя бы на некоторых режимах работы, не обходились и предшественники инженеров Мазды.
В цикле SCCI свечи поджигают миниатюрный предварительный заряд, формирующийся непосредственно около электродов. Тот, сгорая, поднимает давление в цилиндре настолько, что воспламеняется основная, бедная по составу, топливная смесь. И это воспламенение уже происходит по принципу дизеля.
Двухлитровый бензиновый агрегат Skyactiv-X обладает степенью сжатия 15:1, это довольно много, поскольку мотор не атмосферный, а оснащён приводным нагнетателем. Тут также есть изменение фаз газораспределения и непосредственный впрыск.
По сравнению с собратом Skyactiv-G того же объёма он теоретически обещает экономию горючего на 20–30%, а разница с бензиновыми двигателями Мазды образца 2008 года достигает 35–45%, как уверяет производитель.
Японцы добавляют: «Это первый коммерческий бензиновый мотор с воспламенением от сжатия».
Примерный облик следующей Мазды 3 можно оценить по концепту Kai, показанному прошлой осенью.
На практике разница может оказаться не такой солидной. И всё же это будет заметный шаг вперёд. Японцы говорят, что мотор Skyactiv-X по топливной эффективности сравним с дизелями.
К слову, дизели Мазды нового поколения тоже находятся в разработке (познакомьтесь с патентом на трёхнаддувный дизель, в котором один из нагнетателей — электрический). Ну а Skyactiv-X, как мы сказали вначале, послужит прекрасным вспомогательным генератором для двоякодвижимых моделей.
При этом японцы не отказываются от идеи выпуска чистых электромобилей. Кроме того, в перспективе мы можем увидеть электрокары с «расширителем дальности хода» на основе мотора Ванкеля.
Видео: Вот как работает новый бензиновый двигатель Мазда
Автосалон Токио Авто новости
Воспламенение от сжатия, как бензиновый двигатель Мазда работает словно дизельный и не взрывается?
Двигатель SkyActiv-X разработанный Mazda стал первым в мире обладателем технологии, которая может сжигать бензин без использования традиционных свечей зажигания при помощи сжатия словно это тяжелое дизельное топливо. Результат? Удивительно высокая мощность и экономия.
Вчера на Токийском автосалоне компания Mazda официально рассказала о новинке, добавив к уже имеющимся данным новую информацию двигателе SkyActiv-X. Немного непросто понять, что такого происходит в этом двигателе, если вы не инженер, хорошо, что Mazda опубликовала короткое промо-видео объясняющее смысл работы этого революционного силового агрегата.
Мы уже знаем, что по сути, этот бензиновый двигатель может работать как дизельный мотор, воспламеняя топливо от сжатия.
Эту систему бренд называет Мазда Spark-Controlled Compression Ignition (контролируемое искрой воспламенение от сжатия).
Стоп, сто, стоп! Какие искры? Какие свечи? Ведь их здесь не должно быть! На самом деле они присутствуют, но подключаются к работе в определенных режимах работы двигателя.
Дело в том, что данный тип мотора можно назвать первым в мире двигателем который способен переключаться между работой в режиме воспламенения горючей смеси от сжатия и искровым зажиганием. Все будет зависеть от нагрузки.
Также данный мотор использует новую раздельную систему впрыска топлива и датчик давления в цилиндре, который следит за стабильность горения смеси и отслеживает тепловыделение.
Вот как Mazda объясняет суть работы мотора:
X контролирует распределение обедненной воздушно-топливной смеси используя технологию SPCCI. Первое, обедненная воздушно-топливная смесь для воспламенения от сжатия распределяется по камере сгорания.
Далее, точность впрыска топлива и завихрений используется для создания зоны более богатой воздушно-топливной смеси- достаточно богатой, чтобы воспламеняться от искры и свести к минимуму появление оксида азота вокруг свечи зажигания.
Используя эти методы, SPCCI обеспечивает стабильное сжигание.
Конечно можно немного заморочиться и почитать больше о технологии на официальном сайте Mazda, но мы уверены, что многим такие дебри ни к чему и вы просто хотите узнать результативные преимущества новой технологии.
По сути, 2,0-литровый двигатель SkyActiv-X обеспечивает до 30% больше крутящего момента, у него лучше приемистость и на 20-процентнов улучшена топливная экономичность по сравнению с 2.0-литровым бензиновым двигателем на текущем поколении Mazda3. Mazda уверяет, что на низких скоростях, SkyActiv-X может получить еще лучшую экономичность благодаря своей способности работать на сверхобедненной топливной смеси.
О двигателях mazda 3 первое поколение (2003 — 2008)
Автомобиль Mazda 3, является представителем популярного
семейства гольф-класса, заменившее невыдающуюся Mazda 323.
Автомобиль можно назвать младшим братом большой Mazda 6.
Конкурентами Mazda 3 выступают Opel Astra, Ford Focus, Chevrolet
Cruze, Toyota Corolla, Mitsubishi Lancer, Honda Civic, Skoda
Octavia.
В рамках статьи мы коснемся движков, которые ставили на первое
поколение автомобилей. Рассмотрим характеристики данных двигателей
и их слабые стороны.
ДВИГАТЕЛЬ MAZDA MZR Z6
Движок Mazda MZR Z6 стал логическим развитием серии силовых
агрегатов B, в частности, он продолжает движок B6D, с доработанной
камерой сгорания, впускными и выпускными каналы и т.д. Привод ГРМ
цепной, необходимости в замене цепи нет, а вот контроль ее
состояния не помешает.
Для двигателя характерно наличие системы изменения фаз
газораспределения S-VT на впуске, регулируемого впускного
коллектора, системы EGR. С помощью этой системы часть отработанных
газов повторно проходит через камеру сгорания и обеспечивается их
окончательный дожиг. За счет этого экологичность двигателя стала
выше.
Однако это одна сторона медали, с другой стороны в результате
работы системы клапан EGR покрывается нагаром и неплотно
закрывается. Из-за этого плавают обороты, движок глохнет, возникает
детонация, и падает мощность. Чтобы этого не случилось, владельцы
движка глушат клапан.
НЕДОСТАТКИ ДВИГАТЕЛЯ
Среди наиболее часто встречающихся неисправностей, отмечают
следующие. Могут плавать обороты, причина в прокладке впускного
коллектора, ее замена решит проблему. Движок может вибрировать,
причина, как правило, в подушках движка, которые необходимо
заменить.
Нередко возникают стуки, проблема исчезнет если
отрегулировать клапана. Кроме того шумы могут возникать из-за
шатунных вкладышей и поршней.
Если же двигатель начинает дизелить,
необходим ремонт или замена коллектора, так как могут стрекотать и
стучать его заслонки.
ДВИГАТЕЛЬ DURATEC HE 2.0/MZR LF
Движок Ford Duratec HE 2,0 л. 145 л.с. конструкционно повторяет
1,8 л, только цилиндры имеют больший диаметр.
Двигатель является
разработкой японской компании Mazda, но в то же время использовался
на автомобилях Ford в рамках сотрудничества двух компаний.
Если
сравнивать, движок выигрывает у 1,8 литрового силового агрегата.
Преимущества в эластичности, мощности, более тихой работе, при
одинаковом расходе.
НЕДОСТАТКИ ДВИГАТЕЛЯ
Среди наиболее распространенных проблем двигателя, отмечают
следующие. Недолговечность сальников распредвала. Частые
неисправности термостата, которые приводят к перегреву двигателя.
Необходимость контроля за состоянием свечных колодцев, при наличии
там масла необходимо подтягивать клапанную крышку или менять
прокладку.
Бывает и такое, что автомобиль не едет и горит сигнал
Check Engine, скорее всего требуется менять клапаны управления
заслонками впускного коллектора. Есть необходимость в регулировке
зазоров клапанов, так как гидрокомпенсаторы отсутствуют.
| Двигатель | Mazda MZR Z6 | Duratec HE 2.0/MZR LF |
| Марка двигателя | MZR Z6 | MZR LF |
| Годы выпуска | 2001-н.в. | 2001 — 2010 |
| Материал блока цилиндров | чугун | алюминий |
| Система питания | инжектор | инжектор |
| Тип | рядный | рядный |
| Количество цилиндров | 4 | 4 |
| Клапанов на цилиндр | 4 | 4 |
| Ход поршня, мм | 83,6 | 83,1 |
| Диаметр цилиндра, мм | 78 | 87,5 |
| Степень сжатия | 10 | 10,8 |
| Объем двигателя, куб.см | 1598 | 1999 |
| Мощность двигателя, л.с./об.мин | 105/6000 | 141-155/6000 |
| Крутящий момент, Нм/об.мин | 145/4000 | 185/4500 |
| Топливо | 95 | 95 |
| Экологические нормы | Евро 4 | Евро 4 |
|
Расход топлива, л/100 км — город — трасса — смешан. |
8.5 5.3 6.5 |
9.8 5.4 7.1 |
| Расход масла, гр./1000 км | до 800 | до 500 |
| Масло в двигатель | 5W-30 |
5W-20 5W-30 |
|
Ресурс двигателя Мазда 3, тыс. км — по данным завода — на практике |
н.д. ~250 |
350 ~ 500 |
|
Тюнинг — потенциал — без потери ресурса |
150+ ~115 |
— — |
| Двигатель устанавливался |
Mazda 3 Mazda 323 |
Ford S-Max Ford C-Max Mk I Ford Mondeo Mk III и Mk IV Ford Focus Mk II Mazda 3 Mazda 5 Mazda 6 Ford Galaxy Mk III |
Смотреть все фото новости >>
Mazda готовит серийный бензиновый двигатель с воспламенением от сжатия
Японская компания Mazda давно известна экспериментами с рабочим процессом двигателей внутреннего сгорания. Еще в начале девяностых она серийно выпускала компрессорные «шестерки», работавшие по экономичному циклу Миллера, а в 2012 году начала производство моторов семейства Skyactiv со степенью сжатия 14:1. Для бензиновых двигателей это очень высокий показатель, а для дизелей, наоборот, низкий. Теперь же японское деловое издание Nikkei сообщает, что ближайшей осенью Mazda представит новый бензиновый мотор Skyactiv II, в котором воспламенение горючей смеси осуществляется без свечей зажигания — при помощи сжатия, как в дизелях!
По общей терминологии рабочий цикл таких двигателей имеет обозначение HCCI: Homogeneous Charge Compression Ignition, то есть «воспламенение гомогенной смеси от сжатия». Над его реализацией инженеры работают не первый десяток лет, прототипы таких моторов еще в 2007 году показывали американцы из GM.
Работают над циклом HCCI Daimler (там его называют DiesOtto), Volkswagen и Nissan, а о наработках компании Mazda мы писали еще три года назад.
И, похоже, именно эта относительно небольшая фирма первой запустит серийное производство таких двигателей! По словам представителя немецкого подразделения Mazda Deutschland Йохена Мюнцингера, революционный мотор справит дебют на автомобиле Mazda 3 следующего поколения, который поступит в продажу в конце 2018 или начале 2019 года.
Интересно, что в издании Nikkei новый мотор описывают как вообще лишенный свечей зажигания. Однако во время нашего визита в исследовательский центр компании Mazda инженеры говорили, что цикл HCCI пока далек от идеала и без системы зажигания все же не обойтись.
В мощностных режимах воспламенение останется принудительным, от искры, а при частичных нагрузках и на холостом ходу моторы будут переходить на «идеальный» цикл HCCI. И только Skyactiv третьего поколения, возможно, обойдется вообще без свечей зажигания. Степень сжатия нового мотора будет увеличена до невероятного показателя 18:1.
Обещают, что внедрение таких двигателей позволит снизить расход топлива примерно на 30%, а вдобавок новый рабочий процесс сулит значительное снижение содержания в выхлопных газах окислов азота и сажи.
Впрочем, Mazda сейчас делает ставку не только на двигатели внутреннего сгорания. Как мы писали прошлой осенью, в 2019 году японская фирма представит серийный электромобиль.
Новой Mazda3 добавили мотор с воспламенением от сжатия и полный привод
На автосалоне в Лос-Анджелесе состоялся дебют седана и хэтчбека Mazda3 нового поколения. Модель изменилась внешне, получила инновационный двигатель SkyActiv-X с воспламенением горючей смеси сжатием, как на дизелях, и полный привод i-Activ AWD с муфтой подключения задней оси.
«Тройка» нового поколения построена с применением структурной архитектуры Skyactiv-Vehicle с набором закольцованных соединений, повышающих жесткость кузова, и специально созданными демпфирующими зонами, гасящими энергию удара и вибрации. Спереди используются стойки MacPherson, сзади — заново спроектированная торсионная балка (на машинах предыдущего поколения была многорычажка). Подвеска получила измененную геометрию и втулки со сферической внутренней частью.
Для уменьшения акустической и вибрационной нагруженности в новой Mazda3 оптимизирован вертикальный ход колес, в потолке и напольных ковриках используется дополнительный шумопоглощающий слой. Пол машины сделан с применением технологии «двух стенок», когда между кузовом и внутренней обшивкой остается свободное пространство, заполненное волоконным материалом.
Гамма двигателей новинки будет состоять из «атмосферников» нынешнего семейства Skyactiv-G объемом 1,5, 2,0 и 2,5 литра, 1,8-литрового дизеля Skyactiv-D и сверхэкономичного бензинового мотора Skyactiv-X объемом 2,0 литра с приводным нагнетателем и технологией SPCCI (Spark Plug Controlled Compression Ignition, «воспламенение от сжатия, управляемое искровым зажиганием»). Характеристики агрегатов пока держатся в секрете. Коробки передач — шестиступенчатая «механика» или шестидиапазонный «автомат».
Также у Mazda3 нового поколения появился полный привод i-Activ AWD. Прежде он был прерогативой машин для японского рынка. Трансмиссия будет работать в тандеме с системой G-Vectoring Control Plus, варьирующей тягу двигателя в зависимости от угла поворота руля, скорости и действующих на автомобиль ускорений, и сможет контролировать вертикальную загрузку колес.
В оснащение модели вошла аудиосистема с восемью динамиками, которую за доплату можно заменить комплектом Bose с дополнительным центральным спикером, парой задних сателлитов и сабвуфером.
Набор ассистирующих систем i-Activsense включает инфракрасную камеру для контроля состояния водителя и уровня его внимания, систему служения за автомобилями, двигающимися в поперечном направлении, пробочный круиз-контроль.
Рыночный дебют новой Mazda3 состоится в начале следующего года. Сначала модель поступит к дилерам марки в США и Канаде. Детальные характеристики будут объявлены ближе к старту продаж.
Читать ещё •••
Видео дня. Новый КоАП не будет существенно менять дорожные штрафы
Бортжурнал
,
Автоновости
,
Тест-драйвы
Mazda 3 (BM / 2013-2018) – хозяин ветра
Mazda 3 третьего поколения выглядит великолепно. Удлиненный капот, зауженные фары и характерная форма решетки радиатора четко указывают на принадлежность японскому бренду.
Мазда 3 БМ предлагалась с двумя типами кузова – хэтчбек и седан. Сборка машин осуществлялась исключительно в Японии.
Качество материалов отделки салона и дизайн интерьера Mazda 3 производят приятное впечатление. Передние и задние сиденья достаточно большие. Несмотря на приличную колесную базу 2700 мм (больше, чем в Volkswagen Golf, Audi A3, Ford Focus и BMW 1) сзади немного тесно. А переднего пассажира может беспокоить жесткий пластмассовый туннель, упирающийся в левое колено.
В багажник седана вмещается 419 литров поклажи, а в багажник хэтчбека – 350 литров. Однако, при необходимости в хэтчбеке можно сложить задний ряд сидений, тем самым увеличив грузовое пространство до 1250 литров.
Все самые важные средства безопасности присутствуют даже в базовой версии: четыре подушки, шторки, АБС и система стабилизации. В 2013 году «тройка» продемонстрировала отличный результат по итогам краш-тестов Euro NCAP.
В 2016 году Мазда3 пережила поверхностный рестайлинг. Появилась светодиодная оптика, преобразились решетка радиатора и задний бампер.
Двигатели
В официально продаваемых Mazda 3 BM под капотом размещали один из трех бензиновых двигателей – объемом 1,5 л (120 л.с.), 1,6 л (104 л.с.) и 2,0 л (150 л.с.).
1.6 – хорошо знаком еще по предыдущему поколению Мазда 3 BK и характеризуется, как надежный и выносливый.
Остальные моторы — 1.5 и 2.0 — представители семейства Skyactiv-G. Они отличаются наличием непосредственного впрыска топлива, фазовращателями на обоих распределительных валах и чрезвычайно высокой степенью сжатия — 14:1.
К сожалению, версии с 2-литровым мотором ушли с рынка в 2014 году. Дело в том, что собираемая на Дальнем Востоке Mazda 6 с аналогичным двигателем по цене практически сравнялась с ввозимой Мазда 3. Руководство концерна посчитало, что выгоднее дать дорогу более серьезной модели.
Все агрегаты имеют надежную цепь привода ГРМ. Да, и в целом, моторы серьезных нареканий не вызывают.
Впрочем, некоторые владельцы машин с моторами Skyactiv столкнулись с мелкими недостатками.
Например, порой обнаруживаются масляные следы под клапанной крышкой и над ней — в районе электромагнитного клапана управления подачей масла к фазовращателю выпускных клапанов.
Новая прокладка клапанной крышки доступна за 1200 рублей, а сальник клапана – за 700 рублей. Если же потечет сам клапан, тогда за новую деталь придется заплатить от 3 до 8 тысяч рублей.
В 1,5-литровом моторе иногда подводят катушки зажигания (3-7 тыс. рублей за штуку).
Стоит упомянуть и преждевременный износ пластикового ролика натяжителя приводного ремня генератора (появляется шум). Ролик можно приобрести как отдельно (1000 рублей), так в и в сборе с натяжителем (от 2000 рублей за аналог).
Трансмиссия
5-ступенчатая механика полагалась базовому 1.6 / 104 л.с., а 6-ступенчатая – 1.5 Skyactiv.
«Старый» 1.6 комбинировался с проверенным временем 4-ступенчатым автоматом (FN4A-EL).
1.5 и 2.0 сочетались с 6-скоростной автоматической коробкой передач Skyactiv-Drive (FS6A-EL). Обе коробки никаких проблем пока не доставляют.
Ходовая
На передней оси работают стойки Макферсон, а сзади – многорычажка. В рулевом управлении используется электромеханический усилитель.
В плане ходовых качеств Мазда 3, безусловно, находится на самом верху сегмента. Совершенно очевидно, что инженеры настраивали автомобиль с упором на управляемость. Колеса хорошо поддерживают контакт с дорогой и не скрывают характер дорожного покрытия.
Сайлентблоки передних рычагов сдаются после 70-120 тыс. км. Обычно приходится менять задний сайлентблок рычага (900-1500 рублей). Шаровые опоры (1000-1500 рублей) могут износиться после 100-150 тыс. км. К сведению, оригинальный рычаг передней подвески обойдется в 12 000 рублей.
Спустя 80-140 тыс. км нередко обнаруживается разрушение витка одной из задних пружин. Новая пружина стоит 4-6 тыс. рублей.
Другие проблемы и неисправности
Отдельным владельцам довелось ремонтировать электропривод наружных зеркал – изнашивались шестеренки механизма. Стоимость ремкомплекта – 4000 рублей.
По прошествии 50-100 тыс. км приходилось ремонтировать ограничители открытия задних дверей. Для этого меняют пластиковые фиксаторы – 700 рублей за комплект на две двери.
Спустя 5-6 лет заметно теряет былой лоск рулевое колесо. Перетяжка руля обойдется в 5000 рублей.
Стоит ли покупать?
Mazda 3 третьего поколения демонстрирует непревзойденную управляемость. Но настоящее удовольствие от вождения может подарить только 2-литровая версия. «Тройка» серии BM изящная, прилично едет, достаточно просторная и вполне надежная.
Двигатели Mazda Skyactiv. Прорыв в моторостроении. Описание. Характеристики
Mazda всегда отличалась нестандартными конструкторскими решениями. Она единственная долгое время серийно производила машины с роторными моторами. А когда настал очередной этап совершенствования привычных поршневых двигателей, снова пошла своей дорогой.
Идею с наддувами Mazda отвергла – все эти наддувы, интеркулеры, трубопроводы слишком дороги, а радости от малокубатурных моторов немного. И снова решила пойти своим, путем – сохранить «полноразмерные» атмосферники, но поиграть со степенью сжатия (СЖ).
Так на свет появилось новое семейство двигателей – Skyactiv. Два первенца обосновались на кроссовере СХ‑5: бензиновый двухлитровый двигатель и турбодизель объемом 2,2 л. Оба имеют одинаковую степень сжатия – 14. Это очень много для бензинового мотора (обычно 10–12) и очень мало для дизельного (обычно 16–18,5).
Степень сжатия – это отношение объема пространства над поршнем в его нижней мертвой точке (объем цилиндра и камеры сгорания) к объему пространства над ним в его верхней мертвой точке (объем камеры сгорания). Степень сжатия показывает, во сколько раз сжимается топливовоздушная смесь в цилиндре. От этого параметра зависят термический КПД двигателя и его мощность.
При создании бензинового атмосферного бензинового двигателя Skyactive-G за основу был взят предшественник MZR 2.0 со степенью сжатия 10,0. Увеличение СЖ повышает температуру и давление в цилиндре в конце такта сжатия.
Это сулит более высокие КПД и мощность, но одновременно и сильную склонность к детонации – взрывному сгоранию топливовоздушной смеси, которое приводит к перегреву и разрушению колец и поршней. СЖ, близкая к 14, больше характерна для высокофорсированных спортивных моторов, работающих на топливе с высоким октановым числом, стойким к детонации.
В конструкцию Skyactiv-G внесли массу новшеств, чтобы он мог безболезненно переваривать обычный 95‑й бензин и поработали над снижением механических потерь ради улучшения экономичности.
Уберечь двигатель от детонации призваны ионные датчики, встроенные в катушки зажигания. Вся соль в том, что работа мотора именно на грани детонации и обеспечивает максимально эффективное сгорание смеси.
Ионные датчики более чувствительны и позволяют лучше контролировать момент появления детонации в каждом цилиндре – а до этого за ней следил лишь один традиционный страж, установленный в блоке. Новый датчик отслеживает детонацию по колебаниям ионного тока в зазоре между электродами свечи после воспламенения смеси.
При ее сгорании образуются ионы, которые делают среду токопроводящей. Датчик подает напряжение на центральный электрод свечи и замеряет ток, проходящий между ним и заземленным боковым электродом.
Обновленная топливная система с непосредственным впрыском обеспечивает давление до 200 бар! С повышением давления в цилиндре это стало необходимым для правильного смесеобразования (ранее Mazda применяла непосредственный впрыск в основном для наддувных моторов, но давление не превышало 115 бар). На выходе такое решение дает эффективное сгорание, то есть высокую мощность, экономичность и экологичность двигателя.
Как и прежде, ТНВД (топливный насос высокого давления) имеет привод от распредвала, но на сей раз от выпускного. Дополняют его форсунки с шестью отверстиями (для лучшего распыления топлива). При хорошем испарении бензин еще и сбивает температуру в камере сгорания, а это тоже снижает вероятность возникновения детонации.
Система выпуска оснащена коллектором 4-2-1, пришедшим из автоспорта. Его конфигурация снижает сопротивление при выходе отработавших газов (ОГ) из цилиндров. В обычном коллекторе волна ОГ из одного цилиндра может совпадать с моментом открытия выпускных клапанов в соседнем. Она создает обратное давление, которое мешает выходу следующей порции отработавших газов.
У конструкции «спортивного» коллектора иная схема соединения труб, вдобавок они длиннее. Из-за этого поток ОГ проходит большее расстояние и, наоборот, создает волну разрежения, которая облегчает выход газов из следующего цилиндра. Помимо повышения мощности мотора это снижает температуру в камере сгорания, также уменьшая вероятность детонации.
Чтобы сократить насосные потери в моторе и повысить экономичность, инженеры научили его работать по двум циклам: Аткинсона и более традиционному для бензиновых двигателей циклу Отто.
Первый задействуется при низких нагрузках, когда нет необходимости в высоком крутящем моменте: впускные клапаны закрываются позже, уже на такте сжатия, и часть воздуха выходит через них обратно во впускной коллектор. По сути, поршень проходит часть пути без сжатия воздуха.
Это снижает фактическую СЖ и крутящий момент, но вместе с ними и насосные потери. В таком режиме мотор работает более эффективно.
А при средних и высоких нагрузках впускные клапаны закрываются раньше (привычный цикл Отто) и происходит полное наполнение цилиндров. СЖ снова доходит до 14 – и мотор выдает высокий крутящий момент.
Цикл Аткинсона заставил инженеров включить во впускную систему вакуумный насос для нормальной работы усилителя тормозов. А всё из-за недостатка вакуума во впускном коллекторе при работе мотора в этом режиме. Насос имеет привод от выпускного распредвала и делит корпус с ТНВД.
Раньше подобные, но более простые узлы были обычным делом только для наддувных двигателей – у них вообще беда с вакуумом. Двигатель способен работать по двум циклам благодаря двум муфтам изменяемых фаз – это привычная гидравлическая на выпускном распределительном валу и электрическая на впускном.
Электрическая муфта более эффективна, но прежде ее не применяли на маздовских моторах. Она имеет больший диапазон регулирования и обеспечивает более точное управление по сравнению с гидравлической.
Муфта состоит из электродвигателя (установлен на передней крышке мотора) и соединенного с ним привода (закреплен на самом распредвалу), представляющего собой замысловатую планетарную передачу. Пока скорости вращения электродвигателя и распредвала равны, имеем постоянные фазы.
Для их опережения или запаздывания «мозг» мотора соответственно ускоряет или замедляет электродвигатель. Эту разность вращений планетарная передача преобразует в проворот распредвала относительно его звездочки.
В новых условиях работы мотора влияние теплового зазора в приводе клапанов повысилось, поэтому наконец использовали гидрокомпенсаторы. Чтобы снизить потери на трение, инженеры отказались от обычных колпачковых толкателей в пользу рокеров с игольчатыми подшипниками. Новый механизм приправили дополнительными масляными магистралями для смазки кулачков распредвалов.
Новшество в масляной системе – насос с регулировкой давления в двух диапазонах (в зависимости от режима работы мотора), необходимый для снижения гидравлических потерь.
Чтобы снизить механические потери и потери на трение, инженеры стремились максимально облегчить элементы двигателя – в этом японцы пошли по стопам европейских коллег.
Под нож попал весь кривошипно-шатунный механизм: поршни, шатуны и коленвал.
У поршней очень интересная форма днища. Обычно у бензиновых поршней оно плоское, хотя иногда имеет выемки для впускных клапанов – цековки. А здесь днище выпуклое да еще и с большой выемкой по центру. Это сделано для формирования вокруг свечи зажигания смеси, сгорающей более стабильно и полноценно.
Облегченный алюминиевый блок цилиндров теперь состоит из двух частей. Его разделили по оси коленвала на верхний и нижний. Подобная конструкция встречалась и у некоторых дизельных мотороч, но при этом блок был чугунным, более жестким.
В итоге массу двигателя снизили на 10%, а потери на трение – аж на 30%! Расход топлива и выбросы СО 2 уменьшились на 15%, столько же прибавил крутящий момент.
Мощность моторов для России ограничена с учетом наших налогов: максимум – 150 л.с., но в Европе такие же агрегаты выдают 165 сил.
Обойдясь без наддува, японцы улучшили все показатели, но мотор получился на редкость замысловатым. Больше всего тревожит то, что высокая степень сжатия существенно повысила нагрузки на элементы двигателя, а их дополнительно еще и облегчили – считай, ослабили.
Дизель
В основу наддувного дизельного мотора Skyactiv-D тоже лег предшественник – турбодизель MZR-CD со степенью сжатия 16,3. Понижение степени сжатия до 14 заметно снизило температуру и давление в цилиндре. Это повысило КПД агрегата, но ухудшило перемешивание топливовоздушной смеси и ее самовоспламенение при холодном пуске мотора и его прогреве.
Чтобы дизель был эффективным и экологичным во всех режимах работы, инженеры пошли на хитрость.
Холодный пуск мотора облегчают обновленные керамические свечи предпускового прогрева. За две секунды они нагревают воздух в камере сгорания до 1000 градусов.
Для стабильного сгорания смеси при прогреве двигателя в ГРМ внедрили систему изменения фаз, а это большая редкость для дизельных агрегатов. В привод клапанов, идентичный бензиновому собрату, внедрили механизм переменного хода.
Он слегка приоткрывает один из двух выпускных клапанов в каждом цилиндре на такте впуска: часть горячих выхлопных газов возвращается в цилиндр и поднимает температуру в нем.
Это облегчает распыление топлива и обеспечивает более стабильное сгорание смеси.
Механизм переменного хода клапанов состоит из рокера с двумя рычагами (внешний и внутренний) и кулачка распредвала с двойным профилем – высоким и низким. Внешний рычаг взаимодействует с высоким профилем, а внутренний – соответственно с низким.
Первое обеспечивает обычное открытие клапана в такте выпуска, а второе – немного приоткрывает его в такте впуска. Внутренний рычаг закреплен на внешнем с возможностью наклоняться относительно него.
Встроенный в рокер гидравлический стопор позволяет заблокировать это перемещение. Когда блокировки нет, внутренний рычаг при взаимодействии со своим низким кулачком просто перемещается внутри внешнего рычага и клапан не совершает дополнительного открытия.
Соответственно, когда задействован стопор, внутренний рычаг тянет за собой внешний, вызывая дополнительное открытие клапана.
Качество смесеобразования в цилиндре повысили и за счет точности работы топливных форсунок. В турбодизеле она зависит от давления в магистрали возврата солярки в бак (магистраль обратки). Для поддержания постоянного высокого давления в систему включили специальный блок клапанов. Он одновременно управляет подачей топлива в ТНВД и связывает все магистрали обратки.
Мотор оснастили двумя турбокомпрессорами, объединенными в одном корпусе. Большая и малая турбины установлены последовательно. Это позволяет сочетать их преимущества.
Малый турбокомпрессор (турбина высокого давления) имеет быструю реакцию и выдает большое давление наддува при низких оборотах двигателя, а большой турбокомпрессор (турбина низкого давления) – при высоких.
Работой единого узла управляет «мозг» с помощью трех клапанов (см. схему).
Малая СЖ существенно снизила нагрузки на мотор и сократила насосные потери. Поэтому инженеры облегчили и турбодизель. Теперь у него тоже алюминиевый разборный блок цилиндров. Изменения в кривошипно-шатунном механизме более глобальные: инженеры отказались от смещения поршневого пальца, но сместили ось коленвала относительно оси цилиндра.
Таким ходом убили сразу двух зайцев – снизили боковое усилие на поршне на такте рабочего хода (сопротивление скольжению) и сохранили эффект смещенного пальца (снижение эффекта перекладки поршня при прохождении ВМТ). Головка блока теперь имеет интегрированный выпускной коллектор.
Помимо уменьшения габаритов и сокращения массы мотора, это ускоряет прогрев нейтрализатора.
Новый турбодизель на 10% легче и на 20% экономичнее предшественника. Максимальная мощность и крутящий момент не подросли, зато агрегат удалось вписать в жесткие рамки норм Евро‑6 без усложнения системы нейтрализации.
В целом картина с новым дизелем отраднее, чем с бензиновым мотором. Он усложнился и попал под нож облегчения, зато уменьшение СЖ серьезно снизило нагрузки на все узлы.
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.
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. Можно 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.