При создании системы SkyActiv инженеры японского концерна Mazda прежде всего хотели уменьшить потребление топлива и выбросы вредных веществ в окружающую среду. Эти два желания продиктованы современными стандартами и модой моторостроения. Но компания Мазда не была бы Маздой, если бы вместе с вышеописанными задачами она не старалась сделать свои автомобили хорошо управляемыми, динамичными и безопасными. Технология СкайАктив это комплекс инноваций, который коснулся двигателей, трансмиссий, кузовов и шасси. Первым автомобилей компании Мазда с новой технологией СкайАктив был Mazda CX-5, вторым Mazda 6 третьего поколения.
Бензиновый мотор SKYACTIV-G.
Бензиновый двигатель SKYACTIV-G – результат кропотливой работы инженеров Mazda. Внимательно проанализировав основополагающие законы термодинамики, инженеры компании Мазда явили миру абсолютно революционный серийный мотор с значением степени сжатия в 14:1. Подобные значения до этого времени были свойственны только спорт-карам. Высокая степень сжатия позволила уменьшить расход топлива на 15%, но при этом сделать двигатель более тяговитым - крутящий момент увеличился на те же 15%. При всем этом новый двигатель вписался в жесткие экологические нормы Евро6. Для того, чтобы силовая установка без детонаций работала на бензине с октановым числом 95, японские инженеры разработали абсолютно новые поршни, которые позволили увеличить эффективность процесса сгорания топливной смеси. Газораспределительный механизм обзавелся фазовращателями с электроприводами, выпускной коллектор получил новую для Мазды схему вывода отработанных газов 4-2-1, которая позволяет избегать излишних циркуляций газов между цилиндрами двигателя и, тем самым, снизить давление в камере сгорания.
Длину каналов выпускного коллектора очень точно рассчитывали, т.к. короткие каналы приводили бы к тому, что отработавшие газы могли успеть проникнуть в камеру сгорания соседнего цилиндра до момента закрытия клапана, а слишком длинные каналы приводили бы к тому, что катализатор дольше будет прогреваться до показателей рабочей температуры. Так же были разработаны абсолютно новые топливные форсунки, которые, имея в своей конструкции многоточечные распылители, дают возможность очень равномерно распылять топливо по всей поверхности камеры сгорания.
Для увеличения эффективности работы мотора также необходимо было свести к минимуму "насосные потери", которые наблюдаются при более низких нагрузках на мотор, когда во время такта впуска - поршни всасывают воздух при движении вниз. Количество воздуха внутри цилиндров находится под контролем дросселя, который находится на входе впускного коллектора. Когда мотор работает при низких нагрузках, то соответственно и количество воздуха должно быть меньшим. Дроссельная заслонка практически закрыта и это приводит к тому, что давление во впускном коллекторе и цилиндрах ниже, чем атмосферное. В результате этого процесса - поршни преодолевают сильный вакуум, т.е. так называемые "насосные потери", которые естественно сказываются на уровне эффективности работы ДВС. Отрицательный момент тут один - плохое сгорания. Получается так, что впускные клапаны остаются в открытом положении даже в момент начала такта сжатия, что неизбежно ведет к уменьшению давления в цилиндрах и тем самым воспламенение топливно-воздушной смеси затруднено. Но инженеры компании Мазда не зря увеличили степень сжатия, ведь это позволило достигнуть необходимых показателей температуры и давления в камере сгорания и, тем самым, несмотря на "насосные потери", процесс сгорания остается эффективным и стабильным.
Технология SkyActiv подразумевает и снижение веса силовой установки. Японцам удалось снизить вес поршней на 20 процентов, шатуны на 30 процентов. Коэффициент трения снизился на 38 процентов. Система охлаждения была оснащена помпой с крыльчаткой, которая сделана из маловесомого композитного материала.
Дизельный мотор SKYACTIV-D.
Дизельная установка работает с такой же степенью сжатия, как и бензиновая 14:1. Это так же вызывает удивление, т.к. дизельные моторы в своей общей массе имеют степень сжатия в диапазоне от 16 до 18. Если степень сжатия у дизельного двигателя меньше, то ниже температура и давление в камерах сгорания при конечном такте сжатия. А это, в свою очередь, означает, что сгорание идет замедленно, что дает возможность впрыскивать топливо еще при подходе к верхней мертвой точке, а не как у дизелей с высокой степенью сжатия, когда поршень уже движется вниз. При такой ситуации топливо намного лучше взаимодействует с воздухом и сгорание идет лучше. При этом в выхлоп попадает газ с минимальным содержанием окислов азота и сажи. Несмотря на то, что дизельная Мазда с двигателем SkyActiv-D не имеет в своем оснащении дорогостоящего нейтрализатора частиц азота, силовая установка прекрасно вписывается в экологические нормы Евро 6. Необходимо добавить, что степень расширения на этом двигателе выше обычных показателей и как результат расход соляры уменьшился на 20 процентов.
Из-за того, что степень сжатия низкая, то известно - это может сказаться на работе мотора при низких температурах. В этой ситуации японские инженеры укомплектовали силовую установку керамическими свечами накаливания и системой VVL(Variable Valve Lift), которая предотвращает пропуски зажигания благодаря клапану с изменяемой высотой подъема для выпускных клапанов. Известно, что одного цикла сгорания вполне достаточно для повышения температуры выхлопных газов. Поэтому, опираясь на этот факт, в двигателе SkyActiv-D, благодаря системе VVL, выпускные клапана во время такта впуска немного приоткрываются и благодаря этому горячие выхлопные газы могут вернуться обратно в цилиндры и увеличить температуру впускного воздуха. Этот процесс позволяет повысить компрессионную температуру и избавить двигатель от пропусков воспламенения в процессе прогрева двигателя.
АКПП SKYACTIV-DRIVE.
Генерация высокотехнологичных автоматических трансмиссий SkyActiv-Drive, обеспечивает прекрасную эффективность в передаче крутящего момента за счет широкого диапазона применения блокировки гидротрансформатора. Эта коробка дает плавные и быстрые переключения. Быстро реагирует на изменения нагрузок на ДВС на небольших оборотах, благодаря чему дает возможность минимально потреблять топливо. Расход топливо с этой АКПП уменьшился до 7 процентов. Главным действующим лицом коробок СкайАктив-Драйв - это гидротрасформатор с 6-ю ступенями и полным спектром блокировки сцепления для всех 6-ти передач. Блокировка сцепления была повышена до 89 процентов.
МКПП SKYACTIV-MT.
SkyActiv-MT это абсолютно новая МКПП от компании Мазда. Еее сделали легче и компактней. Коэффициент внутреннего трения деталей МКПП стал значительно ниже, что дает автомобилю хорошую экономию топлива. Особенностями данной МКПП можно назвать: короткий ход и легкое включение передач, что придает спортивную изюминку при управлении автомобилем.
Кузов SKYACTIV-Body и шасси SKYACTIV-Chassis.
Новое поколение кузова SkyActiv-Body весит на 8 процентов меньше, чем предыдущее. Так же в свой актив новый кузов может добавить высокопрочность и высокую жесткость на кручение. Все это стало возможным благодаря использованию высокопрочных сталей - их доля увеличилась с 40 до 60 процентов.
Шасси SkyActiv-Chassis получило облегчение по весу в 14 процентов. Инженерами Мазда была разработана электро-система рулевого управления, которая позволили получать чувство удовольствия от вождения на любых скоростях. Крепления передних стоек амортизаторов были установлены таким образом, чтобы давать больший рабочий ход рычагу. Среднескоростная маневренность и высокоскоростная стабильность повышают качество езды на любых скоростях, что достигнуто за счет пересмотра функционального расположения всех элементов подвески и рулевого управления.
Видео о принципе работы системы SkyActiv: