Mazda Skyactiv-D - czysty diesel z przyszłością

Mazda Skyactiv-D - czysty diesel z przyszłością
Docenione w Europie silniki Diesla Mazdy zdobyły broniącą się przed olejem napędowym Japonię, a niebawem ruszają na podbój Ameryki
Mazda Skyactiv-D - czysty diesel z przyszłością

Diesel Mazdy szykuje się do wejścia na rynek północnoamerykański, na którym jednostki wysokoprężne mają bardzo niski udział (3%). Jak się zapewne domyślacie, powodem tego są niskie ceny benzyny oraz dość wysokie ceny diesli, o ile w ogóle można mówić o wysokich cenach samochodów na rynku amerykańskim.

Nowa Mazda6, która według planów zadebiutuje w USA pod koniec 2013 r., będzie pierwszym autem osobowym napędzanym nowoczesnym dieslem, sprzedawanym przez Mazdę na tym ogromnym rynku.

Mazda Skyactiv-D - czysty diesel z przyszłością Taka zapowiedź Mazdy to świetna okazja do przypomnienia techniki SKYACTIV-D, wykorzystywanej w debiutującej w salonach Maździe 6. Wygląda bowiem na to, że silnik o pojemności 2,2 litra okaże się bardzo udaną i naprawdę przełomową konstrukcją, a konkurenci będą potrzebowali trochę czasu, by nadrobić przewagę Mazdy.
Mazda Skyactiv-D - czysty diesel z przyszłością

Diesel z wtryskiem bezpośrednim nosi wspólną dla nowej platformy podwoziowo-silnikowej Mazdy nazdę Skyactiv-D. Zgodnie z filozofią tej rodziny silników, ma rekordowo niski w skali światowej stopień sprężania, który wynosi 14:1. Taki sam stopień sprężania ma benzynowy silnik dwulitrowy Mazdy Skyactiv-G.

Takie rozwiązanie, poza zmniejszeniem oporów własnych pracy silnika (bo mniej mocy trzeba marnować na sprężanie, mniejsze są obciążenia panewek, tłoków itp.), ma wiele zalet. Dla kierowcy największymi atutami mają być niskie spalanie, niski hałas, a także - to już możemy napisać - unikalna dla diesli Mazdy swoboda wchodzenia na wysokie obroty. No i ekologia: motor 2.2 Skyactiv-D spełnia normę emisji spalin Euro 6 bez konieczności stosowania dodatku do paliwa.

Mazda Skyactiv-D - czysty diesel z przyszłością

Obniżenie stopnia sprężania okazało się dobroczynne dla składu spalin diesla Mazdy. Proces spalania przebiega pełniej, pozostawiając po sobie mniej niedopalonego paliwa i tlenków azotu (ważne, bo to trujący związek, szkodliwy dla ludzi). Znacznie ograniczono także emisję sadzy, co daje nadzieję na to, że filtr cząstek stałych nie będzie się tak łatwo zatykał jak w dieslach innych producentów.

Niską emisję udało się osiągnąć bez dodatkowych, kosztownych w eksploatacji i produkcji, układów neutralizacji tlenków azotu. A w przypadku bardzo ostrych amerykańskich norm emisji spalin to bardzo mocny argument.

Mazda Skyactiv-D - czysty diesel z przyszłością

Nowy diesel 2.2 Skyactiv-D ma wiele ciekawych rozwiązań. Świece żarowe są ceramiczne, a zawory wydechowe mają regulowany skok, aby umożliwić wydajną recyrkulację spalin w fazie nagrzewania silnika. To po to, żeby mogło dojść do samozapłonu mieszanki, mimo niskiego stopnia sprężania - gorące spaliny rozgrzewają powietrze zassane do cylindrów silnika.

Bez tego rozwiązania, wsparcia świec żarowych i precyzyjnego algorytmu sterującego, taki "niedoprężony" diesel nie dał by się w ogóle uruchomić. Po uruchomieniu zimnego silnika i wyłączeniu świec żarowych, motor po prostu by zgasł - a tak gorące spaliny, zasysane z powrotem do cylindrów, pozwalają mu równomiernie pracować. To trochę tak jak z myśliwcami, które są z natury niestabilne w powietrzu, a potrafią lecieć prosto tylko dzięki pracy komputera pokładowego.

A wszystko po to, żeby samolot natychmiast zmienił tor lotu, gdy zażąda tego pilot. Podobnie diesel Mazdy - to nie jest konstrukcja, która działałaby z oprogramowaniem przeciętnego turbodiesla. To naprawdę inżynieria wysokich lotów i przekraczanie granic, które stawia silnik wysokoprężny.

Mazda Skyactiv-D - czysty diesel z przyszłością

Wróćmy jeszcze do mniejszych strat energii na opory pracy silnika. Zobaczmy, jak to dokładnie działa. Powiedzmy, że jakiś hipotetyczny silnik ma 100 KM. Tak naprawdę miałby ich pewnie ze 150, ale trzeba pokonać opory tarcia, pompowania powietrza, a także sprężyć mieszankę. Czyli mamy 50 KM strat. Ale jak obniżymy stopień sprężania, to wszelkie opory - poza stratami pompowania powietrza do i z silnika - zmaleją. Jeżeli zmalałyby z 50 do 40 KM, to nagle okazałoby się, że wcześniej stukonny silnik ma 110 KM.

Niestety, to nie jest takie proste, a przytoczone liczby są bardzo różne dla różnych konstrukcji. Obniżenie stopnia sprężania przynosi bowiem przy okazji mniejszą efektywność pracy silnika. Trzeba więc znaleźć złoty środek. Mazda wierzy, że go właśnie znalazła: dzięki ograniczeniu obciążenia elementów silnika, głowica cylindrów schudła o 3 kg, a blok silnika o 25 kg (m.in. dlatego że teraz jest z aluminium).

Mazda Skyactiv-D - czysty diesel z przyszłością

Ograniczono też masę tłoków - o jedną czwartą, a to bardzo dużo - oraz wału korbowego. Na tle wcześniejszego silnika oznaczonego jako MZR-CD, Mazda w sumie ograniczyła tarcie wewnętrzne w dieslu Skyactiv-D o jedną piątą. A gdzie mniejsze straty, tam więcej mocy dla kierowcy i niższe spalanie.

Mazda Skyactiv-D - czysty diesel z przyszłością

Silnik SKYACTIV-D ma dwie turbosprężarki. Mniejsza (jest naprawdę mała) tłoczy powietrze na niskich obrotach. Dzięki małej masie wirnika, zapewnia szybką reakcję na dodanie gazu w niskich rejestrach obrotomierza. Przy wyższych obrotach włącza się duże turbo - diesel Mazdy kręci się maksymalnie do 5200 obr./min.

Mazda Skyactiv-D - czysty diesel z przyszłością

Diesel 2.2 Skyactiv-D miał premierę w Mazdach CX-5. Samochód ten spodobał się jurorom plebiscytu na Samochód Roku w Japonii (2012-2013) i zdobył wyróżnienie właśnie za technologię silników Diesla.

Mazda Skyactiv-D - czysty diesel z przyszłością Mazda CX-5 SKYACTIV-D 2.2 została przyjęta do japońskiej Automotive Hall of Fame (1. miejsce, "Technologie Motoryzacyjne 2012-13"). W Europie CX-5 SKYACTIV-D przyznano 1. miejsce w kategorii SUV w konkursie na najbardziej ekologiczne auta "Green Awards" (What Car?).