Mazda3: Два характера SkyActiv

Цена на топливо нынче не радует, но для любителей бензиновых моторов есть хороший вариант – Mazda3 с ее современными бензиновыми агрегатами с рабочим объемом 1,5 и 2,0 литра. Оба они из семейства двигателей нового поколения SkyActive, а значит, экономичны и тяговиты, как дизели. Но какой двигатель отвечает вашим запросам – с рабочим объемом 1,5 или 2,0 л? Отличаются ли они конструктивно и если да, то какой выгоднее с точки зрения эксплуатации? Попробуем разложить все по полочкам.

Экономия энергии

Начнем с экономичности, которая зависит от умения конструкторов снизить потери энергии сжигаемого топлива. В двигателе внутреннего сгорания существует четыре типа потерь от общего количества энергии, выделяемого при сгорании топлива. Это потери тепла, которое уходит с выхлопными газами в систему охлаждения и смазки, а также насосные и механические потери. Последние – это потери на трение, привод механизмов двигателя и навесного оборудования. Оставшееся количество энергии, собственно, и преобразуется в мощность мотора. Таким образом, инженеры Mazda решили улучшить термический КПД мотора. Для этого был взят курс на изменение параметров, которые поддаются корректировке и управлению. А это степень сжатия, соотношение воздух–топливо, продолжительность процесса сгорания, насосные и механические потери, включая трение. Степень сжатия стала ключевым фактором, на который инженеры сделали ставку, и они не ошиблись. Новые бензиновые моторы SkyActive-G имеют, казалось бы, недопустимую степень сжатия 14:1. При этом инженеры не проигнорировали и другие факторы, что в итоге и позволило получить столь прогрессивный двигатель, а точнее, линейку двигателей, включая и дизельные агрегаты.

Специальная геометрия днища поршня с центральной выемкой – одно из решений, снижающих вероятность детонационного сгорания топлива.

Новая эра

Моторы SkyActive-G, как с рабочим объемом 1,5 л, так и 2,0 л – это очередная эра в развитии бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Ведь такая степень сжатия – 14:1 – ранее была только у дизелей. До эры SkyActive серийные бензиновые моторы из-за опасности детонационного сгорания топлива имели степень сжатия не более 11:1, а у силовых агрегатов некоторых болидов Формулы 1 этот параметр достигал 12:1. Чтобы заставить мотор работать на бензине с октановым числом 95 при степени сжатия 14:1, инженерам Mazda пришлось полностью сосредоточиться на происходящих в цилиндрах процессах, научиться наиболее оптимально смешивать топливо с воздухом и сделать процесс сгорания топливо-воздушной смеси без разрушающего, взрывоподобного, детонационного сгорания. Была также улучшена термоизоляция, что в итоге ускорило выход мотора на рабочую температуру.

Выпускной коллектор получил «гоночную» геометрию 4-2-1, что исключило нежелательную циркуляцию горячих газов между цилиндрами.

Для снижения затрат энергии на трение и преодоление сил инерции инженеры Mazda на 20% облегчили поршни и поршневые пальцы, на 15% уменьшили вес шатунов, на

37% снизили давление поршневых колец на стенки цилиндров, на 6% в диаметре и на 8% в длину уменьшили размеры коленвала, на 50% снизили трение в приводе клапанов, на 45% сократили потребление энергии масляным насосом (за счет уменьшения его размеров и электронной регулировки давления в системе смазки).

Юбки поршней покрыты антифрикционным материалом, снижающим потери энергии на трение.

Крутящий момент моторов SkyActive увеличился на 15%, на столько же они стали экономичнее, и это реальные цифры.

В ГРМ появился механизм изменения фаз газораспределения, а систему неспосредственного впрыска топлива оснастили новыми форсунками.

Уделили внимание и насосным потерям при работе двигателя с прикрытой дроссельной заслонкой (на холостом ходу или при частичных нагрузках). При этом поршень в цилинд­ре на такте впуска создает в цилиндрах вакуум, который препятствует его перемещению вниз, т.е. воспринимает повышенное сопротивление. На его преодоление тратится часть энергии топлива, которое в данный момент сжигается в другом цилиндре. Эти насосные потери частично снижают за счет того, что выпускные клапаны еще какое-то время остаются открытыми на такте сжатия, в итоге в конце этого такта давление оказывается ниже, чем могло бы быть. Этот недостаток обычных бензиновых ДВС как раз и компенсирует повышенная степень сжатия, дающая более высокую температуру и давление. Последнее – это как раз и есть тот больший крутящий момент.

Так потребители получили два конструктивно схожих мотора с высоким КПД, где топливо сгорает более полно, а его энергия максимально направлена на получение полезной работы.

1,5 или 2,0?
Так какому мотору все-таки отдать предпочтение? Это уже напрямую зависит от темперамента владельца авто, от его стиля вождения и пожеланий. Как ни крути, но больший объем силового агрегата подойдет активным драйверам, а 1,5-литровый двигатель – для тех, кто никогда не пытается померяться силами при старте на светофоре и для кого параметр экономичности более весомый. Это подтверждают и наши эксперты.