Двигатели скайактив: ресурс, особенности, проблемы

Двигатели скайактив: ресурс, особенности, проблемы

Двигатели SKYACTIV — особенности работы

Статья про двигатели skyactiv — особенности их работы, советы по эксплуатации, статистика использования. В конце статьи — видео про двигатель SKYACTIV.

В то время, как большинство автомобильных концернов концентрировались на создании и внедрении турбированных двигателей высокой производительности и небольших рабочих объёмов, разработчики Mazda сохранили приверженность надёжным и привычным двигателям атмосферного типа.

Особенности дизельного двигателя SKYACTIV

Дизельный вариант SKYACTIV позволяет достигать предельной скорости в 204 км/ч, за 9,4 секунды разгоняясь до 100 км/ч. Мощность дизеля – 175 л.с..

Разработчики смогли существенно повысить КПД агрегата за счёт снижения степени сжатия до 14 единиц. Свечи накаливания, изготовленные из керамического материала, облегчают холодный запуск мотора и решают проблемы, связанные с образованием горючего состава и его воспламенением. Отличительной особенностью в конструкции дизеля стала смена фаз газораспределения и облегчённый алюминиевый блок цилиндров.

К сожалению, статистики по использованию дизельного SKYACTIV на территории СНГ ещё не набрано, поэтому рано утверждать что-либо о его надёжности и фактическом ресурсе.

Конструктивные особенности бензинового SKYACTIV

Впервые двигатель SKYACTIV был установлен на кроссовер Mazda СХ 5. Мощность бензинового мотора объёмом 2,0 составляет 150 л.с., и разгоняется он до 100 км/ч за 9,9 сек. Максимальная скорость двигателя – 189 км/ч. Для модели объёмом 2,5 мощность составляет 192 л.с., до 100 км/ч агрегат разгоняется за 9 секунд, а максимальная скорость равняется 195 км/ч.

Большая степень сжатия воздушно-топливной горючей смеси в моторе бензинового типа – залог увеличения его мощности. Повышение внутрицилиндровой температуры и рост внутреннего давления повышает КПД двигателя — воздушно-бензиновая смесь сгорает эффективнее.

С другой стороны, чем выше показатель сжатия, тем выше риск возникновения детонации. В случае ДВС спортивных моделей эта проблема традиционно решалась применением бензина с высоким октановым числом. Но для того, чтобы сжатие 14 стало доступным обычным потребителям 95-го бензина, инженерам пришлось внести в конструкцию двигателя целый ряд существенных доработок и изменений:

    Изменение системы, обеспечивающей впрыск горючего. Двигатель SKYACTIV оснащён модулем непосредственного впрыскивания горючего. Более того, в каждой форсунке предусмотрено по шесть точек впрыска вместо традиционной единственной точки. Данное решение обеспечило улучшение распыления топлива и дополнительное охлаждение внутри камеры сгорания. Внутреннее системное давление повысилось и составило 200 бар, это существенно улучшило качество образовываемой бензиново-воздушной смеси.

Обеспечение равномерного воспламенения смеси возле свечи. Оригинальное решение – изменение формы поршня и наличие в нём углубления – позволило снизить вероятность детонации за счёт равномерности воспламенения горючей смеси в непосредственной близости от свечи зажигания.

Конструктивные изменения в системе выпуска. Выпускная система SKYACTIV оснащена коллектором «спортивного» типа 4-2-1. Разработчики разместили катализатор за трубами увеличенной длины. Это позволило существенно сбросить давление в процессе выпуска отработанной смеси газов.

Регулирование газораспределения. Замена гидравлических фазовращателей на электронные позволила конструкторам более гибко регулировать газораспределительные процессы за счёт большей точности расписания открытия клапанов.

Датчики детонационного риска. Помимо перечисленных доработок на конструктивном уровне, двигатель получил новаторские датчики на основе анализа ионного тока, которые были установлены на каждом цилиндре. Датчики, смонтированные на катушках зажигания, анализируют колебания образующегося ионного тока в свечных зазорах после того, как бензиново-воздушная смесь воспламеняется. Если по результатам замеров очевиден риск детонации, происходит корректировка ряда параметров работы мотора.

Возможность использовать различные циклы работы на разных оборотах. Одним из факторов, влияющих на потери мощности двигателя, является поршневое сопротивление. Для того, чтобы нивелировать насосные потери двигателя, снизив сопротивление поршня в момент, когда запускается процесс сжатия топливной смеси, разработчики реализовали в своём детище возможность работы по двум различным циклам: Аткинсонову и Отто.

Аткинсонов рабочий цикл двигателя применяется на малых скоростях, когда мотор не должен выдавать большие обороты. Технологически данный цикл предусматривает закрытие клапанов на впуск несколько позже, чем стартует такт сжатия бензиново-воздушной смеси. Это даёт возможность отвести назад некоторую часть захваченного воздуха, что обеспечивает экономичность работы и снижение коэффициента сжатия.

Когда двигатель используется для получения высокой скорости и испытывает существенную нагрузку, вступает в работу цикл Отто, который отличается строгой последовательностью работы клапанов на выпуск и впуск.

Алюминиевый цилиндровый блок. Масса SKYACTIV на 10% меньше его предыдущих аналогов. Частично это получилось достичь за счёт применения алюминия для изготовления блока цилиндров. Конструктивно блок составлен из двух частей.

  • Новый смазочный насос. Агрегат оборудован новым смазочным насосом, который может изменять давление в двух различных диапазонах в зависимости от того, в каком режиме функционирует мотор. Такое конструктивное решение даёт возможность снизить потери, возникающие вследствие механического трения, а также потери гидравлического плана.
  • Соответствие стандартам

    Новый двигатель Mazda отличается более низкой токсичностью выхлопных газов. Мотор полностью соответствует принятому в Европе в 2015 году стандарту ЕВРО-6, который регулирует уровень содержания вредных веществ в автомобильных выхлопах. Это означает, что автомобиль, оснащённый бензиновым мотором SKYACTIV, на один километр пути генерирует менее 130 гр углекислого газа.

    Опасения экспертов

    При всех своих плюсах, двигатель SKYACTIV обладает рядом особенностей, вызывающих определённое беспокойство со стороны экспертов. Главное из них – нагрузка на детали агрегата, которая с увеличением степени сжатия явно не уменьшилась, а напротив, ожидаемо возросла.

    Вкупе с рядом изменений, направленных на снижение веса двигателя, это не может не вызывать беспокойства. В частности, тот же алюминиевый блок цилиндров сам по себе достаточно тонкостенный, при этом он находится под максимальной нагрузкой в ходе работы двигателя.

    Статистика использования

    Автомобили, оснащённые бензиновыми двигателями SKYACTIV, стали использоваться у нас около пяти лет назад. За это время в них были отмечены следующие наиболее часто встречающиеся проблемы:

    • неисправности в работе смазочного насоса, который не достигал заявленных максимальных показателей производительности, в результате чего наблюдались ошибки в работе установленной на выпускном распредвале гидравлической муфты, отвечающей за смену фаз;
    • конфликт прошивки ЭБУ, в результате которого двигатель глохнет через небольшой интервал после первого запуска (на европейских версиях авто данная проблема не зафиксирована);
    • шумная работа двигателя, возникающая из-за преждевременного выхода из строя кулачков впускного распредвала.

    В целом можно утверждать, что детище Мазда вполне надёжно. Но не стоит забывать, что статистика поломок и отказов набрана за недостаточно большой промежуток времени — большинство автомобилей, оснащённых новым детищем разработчиков Mazda, ещё не успели пройти первые 100 тыс. километров.

    Советы по эксплуатации

    По заявлениям разработчиков, SKYACTIV гарантирует ресурс в 300 тыс. километров. Но при этом необходимо учитывать, что такая цифра верна для условий эксплуатации, близких к идеальным. Также нельзя забывать о том, что новый двигатель требует применения исключительно высококачественного моторного масла и бензина.

    Если после первой сотни особых проблем с функционированием и не наблюдается, в дальнейшем агрегат всё равно может подвести владельца, потребовав слишком больших расходов при ремонте по причине своей высокой конструктивной сложности. Поэтому для тех, кто желает максимально долго сохранить ресурс двигателя, можно дать следующие советы:

      Двигатель SKYACTIV крайне требователен к качеству бензина. Для того, чтобы мотор надолго сохранил свой ресурс, следует применять бензин не ниже АИ-98, а в идеале – 100. Применение бензина с низким октановым числом гарантировано приведёт к преждевременному выходу из строя.

    Аналогичные рекомендации можно дать и в отношении применяемого моторного масла. Высокая температура и повышенная нагрузка на детали, вызванная высокой степенью сжатия, требует применения только качественного масла. Предпочтительно постоянно использовать что-то из числа марок, заявленных в документации.

  • Наличие в катушках зажигания специализированных датчиков, следящих за риском детонации, требует тщательно контролировать состояние свечей. Если они загрязняются, данные на датчики будут поступать недостоверные, а это, в свою очередь, может привести к возникновению детонации. Поэтому необходимо регулярно менять свечи, причём использовать только качественные марки.
  • Приобретая подержанный автомобиль, оснащённый бензиновым вариантом двигателя SKYACTIV, наилучшим решением будет остановить свой выбор на экземпляре, который прошёл не более 100 000 км, и при этом его владелец использовал только машинное масло высокого качества и высокооктановый бензин без воды и посторонних примесей. В противном случае высоки шансы, что ресурс мотора уже практически выработан.

    Подводя итоги, можно сказать следующее: двигатель SKYACTIV, оставшись атмосферным, не имеет целого ряда негативных особенностей, свойственных турбированным двигателям. При этом он отличается высоким уровнем конструктивной сложности и малопригоден для ремонта в наших условиях.

    Видео про двигатель SKYACTIV:

    Особенности работы двигателей Skyactiv

    Маркетологи компании Mazda в свое время преподносили двигатель Скайактив сродни технологическому прорыву. За годы установки агрегатов на CX-5, Mazda 3, 6, CX-3, CX-9 покупатели убедились, что технология Skyactiv не уменьшает ресурс двигателя и не приносит каких-либо серьезных проблем. Но можно ли считать принцип работы чем-то новым в мире двигателестроения? Рассмотрим основные особенности устройства и работы моторов на основе цикла Аткинсона-Миллера.

    Цикл Аткинсона-Миллера в моторах Skyactiv-G

    Цикл Миллера наиболее близок идейно к термодинамическим процессам, на которых построен принцип работы бензиновых двигателей серии Скайактив. Задумывая создать симбиоз преимуществ цикла Аткинсона с обычным поршневым механизмом двигателя Отто, Ральф Миллер предложил увеличить геометрическую степень сжатия за счет уменьшения фазы впуска. Для этого, по задумке инженера, нужно было либо закрывать впускной клапан задолго до подхода поршня к НМТ на такте впуска, либо открывать позже начала такта.

    Читать еще:  Сапун двигателя: что это такое?

    Особенность работы моторов Skyactiv заключается в позднем закрытии впускных клапанов. Это значит, что когда поршень уже движется к ВМТ на такте сжатия, впускные клапаны еще находятся в открытом состоянии, поэтому часть поступившего в цилиндры заряда выталкивается обратно во впускной коллектор. Ограничивая фазу впуска, мы получаем возможность снизить давление в цилиндре на подходе поршня к ВМТ, увеличив при этом геометрическую степень сжатия двигателя.

    Трюк со степенью сжатия

    Заявленная степень сжатия моторов Mazda серии Skyactiv – 14:1, что довольно много, если учитывать среднестатистические характеристики ДВС цикла Отто (9-12:1, в зависимости от степени форсировки). Но в рекламных брошюрах часто не вдаются в подробности и не указывают, что речь идет о геометрической степени сжатия. Соотношение 14:1 показывает, во сколько раз объем надпоршневого пространства цилиндра при положении поршня в НМТ больше объема камеры сгорания. Но для работы двигателя гораздо важнее фактор фактической степени сжатия. Он показывает кратность превосходства объема надпоршневого пространства после закрытия впускных клапанов к объему камеры сгорания.

    За счет того, что впускные клапаны моторов Скайактив закрываются с большим запозданием и часть ТПВС выталкивается обратно во впуск, фактическая степень сжатия приближается к 11-12:1. Эти показатели хоть и довольно высокие для бензиновых моторов, но не являются чем-то сверхординарным в современном мире двигателестроения.

    Особенности устройства

    • В режимах работы по циклу Аткинсона-Миллера во впускном коллекторе создается избыточное давление, позволяющее уменьшить насосные потери. Поэтому для нормальной работы усилителя тормозов необходим вакуумный насос.
    • Регулировка момента закрытия и высоты подъема впускных клапанов осуществляется электронной муфтой. Управляет электродвигателем привода с планетарной передачей ЭБУ двигателя. За управление фазами выпускного распредвала отвечает гидравлическая муфта, принцип работы и устройство которой рассмотрены в статье «Системы изменения фаз газораспределения».
    • Для точности тепловых зазоров в приводе ГРМ используются гидрокомпенсаторы, что нехарактерно для японской школы двигателестроения.
    • Для снижения потерь на трения вместо кулачковых толкателей устанавливаются рокеры с игольчатыми подшипниками.
    • Двухрежимный масляный насос позволяет снизить гидравлические потери.
    • Для снижения массы блок двигателя состоит из двух частей и изготовлен из алюминия.
    • За счет снижения веса поршней, шатунов, коленчатого вала, уменьшения размеров подшипников скольжения, шеек коленчатого вала, конструкторам удалось значительно снизить механические потери. Скорее всего, именно с этим фактором стоит связывать отсутствие запредельного ресурса и появление первых проблем с моторами Skyactiv. Но винить инженеров Mazda было бы некорректно, так как подобные решения – это общемировая тенденция в борьбе за чистоту выхлопа, повышение мощности и снижение расхода топлива.

    Борьба с детонацией

    Для предотвращения разрушительных последствий детонации принимается целый комплекс мер, среди которых:

    • непосредственный впрыск топлива в цилиндры и деление фазы впрыска на несколько стадий. Модернизированная топливная система двигателей Skyactiv-G позволила поднять давление впрыска до 200 бар. Высокоточные форсунки впрыскивают бензин в жидкой фазе, что позволяет охладить камеру сгорания;
    • выпускной коллектор 4-2-1 с удлиненными раннерами. Такое устройство позволяет уменьшить нагрев камеры сгорания, а также улучшить наполняемость за счет инертности потоков отработавших газов. Японцы в этом смысле действуют против общепринятой тенденции – установки катколлекторов, что предполагает короткие раннеры для эффективной работы каталитического нейтрализатора. Аналогичная ситуация и с турбированными моторами, где короткие выпускные магистрали позволяют эффективней раскручивать турбину;
    • поршни с вытеснителем и расположенной по центру выемкой;
    • ионные датчики в катушках зажигания. Для поддержания высокого КПД и работы на грани детонирования топлива обычного датчика детонации недостаточно. Отслеживание колебаний ионного тока в зазоре между электродами свечи зажигания после воспламенения ТПВС позволяет раньше выявлять признаки детонации.

    Преимущества

    • Снижение расхода топлива на 15%.
    • Уменьшение количества вредных выбросов на 15%.

    Главное преимущество использования модифицированного цикла Аткинсона-Миллера – более эффективное преобразование энергии расширяющихся газов в цилиндре. За счет большей геометрической степени сжатия на такте рабочего хода поршень под действием выхлопных газов преодолевает большее расстояние, что и повышает тепловую эффективность мотора. Проблема ДВС цикла Отто в том, что увеличивая рабочий ход, мы увеличиваем и ход поршня на такте сжатия, что неминуемо приводит к чрезмерному повышению давления и возникновению детонации. Фактическая степень сжатия такого двигателя ограничивается детонационной стойкостью топлива.

    В моторе Skyactiv-G эта проблема решается поздним закрытием выпускных клапанов. В итоге при одинаковой степени сжатия ТПВС мы имеем большую степень расширения (газы дольше толкают поршень к НМТ). Именно таким образом достигается повышение КПД.

    Недостатки

    Побочный эффект такого принципа работы – потеря пиковой выходной мощности. Двигатель Skyactiv-G крайне экономичен, но из-за ухудшения наполняемости цилиндров в режиме средних и низки оборотов моторы имеют меньшую удельную мощность. Именно поэтому атмосферные двигатели Mazda при схожих мощностных характеристиках с турбированными ДВС цикла Отто имеют больший объем, что сказывается на размерах и массе блока цилиндров, ЦПГ, шатунов, коленчатого вала. Установка механического нагнетателя – один из способов решения данной проблемы.

    Стоит отметить, что по циклу Аткинсона-Миллера мотор Skyactiv-G работает только в режимах низких, средних оборотов и малой нагрузке. В остальном диапазоне его принцип работы не отличается от привычных ДВС цикла Отто.

    Дизельные двигатели Mazda

    Для современных ДВС цикла Дизеля характерна степень сжатия порядка 16-18:1. В силовых агрегатах Skyactiv-D конструкторы пошли путем уменьшения соотношения к 14:1. Снижение давление в цилиндре в конце такта сжатия позволило раньше впрыскивать топливо, что способствует лучшему перемешиванию дизеля с разогретым от сжатия воздухом. За счет раннего впрыска повышается степень расширения газов, что позволяет эффективней преобразовывать тепловую энергию в механическую.

    Для улучшенного холодного запуска разжатые дизельные двигатели оборудуются усовершенствованными свечами накаливания. В режиме прогрева система гибкого управления выпускными клапанами позволяет подмешивать на такте впуска некоторое количество выхлопных газов.

    Для повышения мощности и крутящего момента моторы Skyactiv-D, построенные на базе турбодизеля MZR-CD, оборудуются двойным турбонаддувом. Маленькая и большая турбины дают прибавку в тяге как на низких, так и на высоких оборотах. Увеличить мощность и снизить расход топливо удалось еще и за счет уменьшения механических и гидравлических потерь. Снижение степени сжатия заметно уменьшает нагрузку на детали двигателя. Благодаря эффективному сгоранию топливной смеси инженеры Мазда не спешат устанавливать каталитические нейтрализаторы, систему AdBlue.

    Двигатели Mazda Skyactiv: надежность, плюсы и минусы

    Японская компания Mazda на фоне конкурентов всегда отличалась стремлением к внедрению в массовое производство обособленных решений. Достаточно вспомнить роторные ДВС на моделях серии RX, которые даже с учетом определенных недостатков все равно завоевали массу поклонников по всему миру.

    Что касается новейших разработок поршневых двигателей, компания не изменила своим традициям. Пока остальные мировые автопроизводители сосредоточились на разработке и производстве высокофорсированных турбированных двигателей с небольшим рабочим объемом, инженеры Мазда остались верны привычному и более надежному «атмосфернику».

    Результатом стало появление агрегатов Mazda Skyactiv. При этом удалось не только вписать эти моторы в современные экологические нормы, но также значительно повысить мощность и экономичность двигателей нового поколения. Далее мы поговорим об особенностях конструкции указанных силовых агрегатов, а также постараемся ответить на вопрос, какой ресурс двигателя и надежность Skyactiv.

    Двигатели Skyactiv: особенности конструкции и принцип работы

    Итак, моторы Скайактив впервые появились под капотом популярного кроссовера Mazda СХ‑5. Бензиновая версия получила рабочий объем 2.0 литра, дизель Skyactiv с турбонаддувом имеет объем 2.2 литра.

    Примечательно то, что степень сжатия как в бензиновой, так и в дизельной версии находится на одинаковой отметке 14. Если просто, для бензинового мотора это очень высокий показатель (обычной нормой является 10-12), тогда как для дизеля достаточно низкий. При этом инженеры Мазда в обоих случаях успешно решили целый ряд сложностей и проблем.

    • Начнем с бензинового Скайактив. Как известно, чем больше степень сжатия, тем выше будет температура и давление в цилиндре ближе к окончанию такта сжатия. Результат-смесь лучше сгорает, двигатель становится более мощным, повышается его КПД.

    Но не все так просто. Увеличение степени сжатия также приводит к тому, что бензиновый мотор в этом случае получает склонность к возникновению детонации. Если говорить о спортивных авто, детонации можно избежать посредством использования высокооктанового бензина, однако для массовых ДВС это решение никак не подходит.

    По этой причине бензиновый Skyactiv-G получил целый ряд серьезных доработок, что позволило данному мотору с высокой степенью сжатия нормально работать на простом 95‑ом бензине, при этом оставаться мощным, экологичным и экономичным.

    1. Проблему детонации позволил решить комплексный подход. Прежде всего, была изменена форма поршня, который теперь не плоский, а больше похож на трапецию. Также в середине появилось углубление, чтобы возле свечи смесь воспламенялась равномерно, тем самым уменьшая риски детонационного сгорания.
    2. Также в конструкции этого мотора применены особые ионные датчики на каждом отдельном цилиндре. Такие датчики высокочувствительны и встроены в катушки зажигания. В основу работы датчика положена фиксация колебаний ионного тока в зазоре свечи зажигания после воспламенения топливно-воздушной рабочей смеси. После сгорания заряда образуются ионы, что позволяет образовавшейся среде проводить ток. Датчик формирует электроимпульсы, посылает их на электроды свечи и далее производит замеры. Если просто, как только возникает риск детонации, датчики немедленно это фиксируют, после чего ЭБУ немедленно корректирует зажигание и другие параметры работы систем двигателя.
    3. Изменения коснулись и системы питания. Моторы Skyactiv имеют прямой (непосредственный) впрыск, ТНВД приводится от выпускного распределительного вала. При этом каждая форсунка получила вместо привычной одной целых 6 точек впрыска. Такое решение позволило не только улучшить распыл горючего и добиться полноценного сгорания топливного заряда, но и дополнительно охладить камеру сгорания впрыснутым бензином. Также давление в системе было повышено до 200 бар, что обеспечило улучшенное смесеобразование.
    4. Еще следует отметить доработки выпускной системы. Система выпуска имеет «спортивный» коллектор 4-2-1. Такая схема позволяет снизить сопротивление во время выпуска отработавших газов. При этом следует отметить, что если в рамках тюнинга такой коллектор не предполагает наличия каталитического нейтрализатора, для серийного автомобиля инженеры Мазда использовали трубы увеличенной длины, расположив катализатор за ними.Рекомендуем также прочитать статью о том, какие особенности, плюсы и минусы имеет двигатель Рендж Ровер. Из этой статьи вы узнаете, стоит ли приобретать данный автомобиль с пробегом и почему следует особое внимание уделять двигателю на самых распространенных моделях Range Rover определенных лет выпуска.
    5. Дополнительным новшеством для моторов Скайактив стали особые электронные фазовращатели. Раньше компания использовала гидравлический фазовращатель, теперь в ДВС стала использоваться электронная муфта. Решение позволило гибко регулировать газораспределение и открывать клапана в строго заданный момент.
    6. Также выделяется возможность двигателя Skyactiv работать как по циклу Аткинсона, так и по циклу Отто. Что касается циклов Аткинсона и Отто, данная схема позволяет заметно понизить насосные потери, которые выражаются в сопротивлении поршня при сжатии смеси топлива и воздуха. По циклу Отто открытие клапанов на впуске и выпуске происходит по строгой последовательности. На моторе Скайактив этот режим задействован на средних и максимальных оборотах, то есть когда двигатель работает под нагрузкой. По циклу Аткинсона мотор начинает работать на низких оборотах или в режиме ХХ, то есть когда не нужен высокий крутящий момент. Во время работы по такому циклу впускные клапана закрываются позже, то есть уже тогда, когда начинается такт сжатия, что позволяет часть воздуха сбросить назад во впуск. В результате поршень часть пути проходит, не встречая сопротивления, так как не нужно сжимать смесь. Получается, снижена степень сжатия мотора и двигатель не тратит энергию, работая максимально экономично.
    7. Система смазки в двигателе Скайактив получила масляный насос, который способен изменять давление в 2 диапазонах с учетом режимов работы силовой установки. Такое устройство позволяет снизить механические потери на трение и гидравлические потери.
    8. Нужно добавить, что конструкторы стремились облегчить двигатель, для чего был изготовлен особый алюминиевый блок цилиндров, который не является цельным, а выполнен в виде двух составных частей. Также значительно облегчили и детали ЦПГ и КШМ. Общая масса двигателя по сравнению с предыдущими аналогами, которые использовались в качестве основы для Скайактив, уменьшилась на 10%, потери на трение снизились практически на треть. Прибавка в моментной характеристике составила около 15%, при этом значительно упала токсичность выхлопа.
    Читать еще:  Признаки завоздушивания системы охлаждения двигателя: на что обратить внимание

    Дизельный мотор Skyactiv-D: конструктивные особенности

    За основу инженеры Мазда взяли хорошо зарекомендовавший себя турбодизельный агрегат MZR-CD. При этом понижение степени сжатия позволило заметно понизить температуру в цилиндре, а также показатель давления. В результате мотор стал отличаться более высоким КПД, однако возникли проблемы со смесеобразованием и воспламенением смеси «на холодную».

    Для решения задачи были установлены специальные керамические свечи накала. Благодаря такому решению температура в камере сгорания за пару секунд повышается до 1 тыс. градусов, что значительно облегчает холодный пуск дизельного двигателя. Также дизель Скайактив получил систему изменения фаз газораспределения, что является довольно редким решением для агрегатов данного типа.

    Еще инженеры доработали систему питания, оснастив топливную систему дизелного мотора особым блоком клапанов. Этот блок позволяет постоянно поддерживать высокое давление посредством управления подачей дизтоплива в ТНВД, также через него проходят топливные магистрали, по которым излишки топлива поступают обратно в бак.

    Что касается наддува, двигатель имеет две турбины (большую и малую), которые размещены в едином корпусе. Установка турбин реализована последовательно, что позволяет получить быстрый отклик и уверенный подхват на низких оборотах благодаря малой турбине, после чего на средних и высоких оборотах подключается большой турбокомпрессор.

    Еще отметим, что уменьшение степени сжатия дизельного мотора также снизила ударные нагрузки на ДВС, параллельно были уменьшены и насосные потери. Снижение нагрузок позволило облегчить дизель. В результате (аналогично бензиновой версии) блок цилиндров стал алюминиевым. Выпускной коллектор интегрирован прямо в ГБЦ, что также облегчило конструкцию, а еще позволило быстрее прогреть каталитический нейтрализатор.

    Ресурс моторов Mazda Skyactiv и проблемы

    Инженеры компании Мазда создали экономичные и одновременно производительные силовые агрегаты, при этом моторы соответствуют стандарту ЕВРО-6. Также особенностью бензиновой версии Скайактив можно считать то, что двигатель остался атмосферным.

    На практике это означает, что в рамках эксплуатации не должно возникнуть типичных проблем, которые обычно свойственны бензиновым моторам с наддувом. Однако для достижения таких выдающихся показателей атмосферный двигатель от Мазда все равно получился сложным по конструкции.

    Высокая степень сжатия означает, что значительно возрастают нагрузки на все детали, которые при этом были еще и облегчены для снижения веса. Если просто, облегченный тонкостенный алюминиевый блок сам по себе уже нельзя назвать самым надежным, а благодаря высокой степени сжатия металл фактически нагружен максимально.

    Что касается дизельной версии, понижение степени сжатия до 14, напротив, указывает на снижение нагрузок на дизельный мотор. В этом случае двигатель также стал сложнее, однако вполне можно рассчитывать на достаточно большой ресурс основных элементов ЦПГ и КШМ.

    Вернемся к статистике и практической эксплуатации. Бензиновые моторы Skyactiv появились на территории СНГ около 5 лет назад. Если рассматривать двигатели Скайактив, проблемы с ними возникают, при этом пока учет неполадок по этим ДВС не выявил массовых и глобальных поломок.

    Другими словами, если рассматривать двигатели Mazda Skyactiv, неисправности таких агрегатов, которые зафиксированы, представляют собой следующие:

    • встречались случаи, когда необходимо было менять масляный насос, который давал сбой и не выходил на максимум производительности, в результате чего начинала давать сбои гидравлическая муфта для изменения фаз, установленная на на выпускном распределительном вале.
    • также была отмечена ситуация, когда двигатель Скайактив после запуска с первого раза через небольшой промежуток времени глох. Для нормальной работы агрегат приходилось перезапускать 2-3 раза, после чего мотор работал стабильно. Вероятно, проблема была не «механической», а связана с прошивкой ЭБУ, так как европейские версии с этим двигателем работали без подобных сбоев.
    • еще следует отметить, что на некоторых двигателях Скайактив встречается выработка кулачков впускного распределительного вала, в результате чего двигатель работает более шумно.

    Как видно, на данном этапе еще можно говорить, что моторы Skyactiv вполне надежны. При этом все же не стоит забывать, что большинство из этих ДВС еще не прошли условной отметки в 100 тыс. км. Также важно учитывать, что такие агрегаты являются высокотехнологичными.

    Хотя сам производитель озвучивает цифру ресурса около 300 тыс. км., при этом такой расчет предполагает идеальные условия эксплуатации, качественное топливо и моторное масло. Это значит, что до 100-150 тыс. км. проблем с двигателем может и не возникать, однако далее сложный агрегат вполне может оказаться крайне дорогим в ремонте или даже неремонтопригодным. Также отмечено, что ближе к 100 тыс. выходят из строя катушки и ионные датчики. На экземплярах, где использовалось топливо не самого лучшего качества, внимания может потребовать ТНВД, а также сами форсунки.

    Обнародованы характеристики нового мотора Mazda Skyactiv-X — поясняем вопрос

    Японская компания Mazda на фоне конкурентов всегда отличалась стремлением к внедрению в массовое производство обособленных решений. Достаточно вспомнить роторные ДВС на моделях серии RX, которые даже с учетом определенных недостатков все равно завоевали массу поклонников по всему миру.

    Результатом стало появление агрегатов Mazda Skyactiv. При этом удалось не только вписать эти моторы в современные экологические нормы, но также значительно повысить мощность и экономичность двигателей нового поколения. Далее мы поговорим об особенностях конструкции указанных силовых агрегатов, а также постараемся ответить на вопрос, какой ресурс двигателя и надежность Skyactiv.

    Как работает сжатие в двигателе будущего от Mazda

    Новый мотор SkyActiv-X от Mazda противоречит всем правилам, на которых построена работа бензиновых двигателей. Его работа основана на использовании наддува с целью повышения эффективности, а не для увеличения мощности. Тут коэффициент сжатия составляет 16: 1 (такое соотношение показал прототип), но работает агрегат на топливе с октановым числом 87.

    Описание технологии сложно для восприятия и запутанно, и становится еще труднее при более глубоком ее изучении. Mazda делает то, о чем почти каждый автопроизводитель думал, исследовал и, конечно же, желал иметь на вооружении, но по-прежнему не мог отказаться от свечей зажигания.

    Система запуска с искровым контролем (SPCCI) – это новый метод сжигания, который позволяет бензиновым двигателям работать на воспламенении от сжатия. Другими словами, тут применяется методология сгорания дизельного двигателя с использованием синхронизации бензинового двигателя.

    Основная идея – получить идеальный мотор, который обеспечивает мгновенное сгорание топлива с эффективным отведением тепла и нулевым трением. Этого невозможно пока достичь на практике, но японский бренд стал намного ближе к желаемому идеалу. Миссия Mazda – внедрить в бензиновые двигатели зарядное зажигание (HCCI) для максимальной эффективности.

    Его суть заключается в том, что во время такта сжатия поршень перемещается вверх к головке цилиндра, увеличивая давление и температуру воздушно-топливной смеси, содержащейся внутри. Давление и температура поднимаются так высоко, что даже без свечи зажигания бензин начинает испаряться, когда поршень приближается к верхней точке своего хода. Полное сгорание происходит одновременно очень быстро и все давление, создаваемое при этом, превращается в полезную работу, заставляя поршень двигаться вниз. Так выглядит технология в теории. Реальность же не такая радужная и идеальная.

    Читать еще:  Как пользоваться роботизированной коробкой передач

    В пресс-службе российского офиса Mazda «Движку» сообщили, что Mazda3 нового поколения появится в России в этом году; в каком именно месяце – пока неизвестно. При этом, будет ли новинка оснащаться двигателем Skyactiv-X на нашем рынке, остается в тайне.

    Дизельный мотор Skyactiv-D: конструктивные особенности

    За основу инженеры Мазда взяли хорошо зарекомендовавший себя турбодизельный агрегат MZR-CD. При этом понижение степени сжатия позволило заметно понизить температуру в цилиндре, а также показатель давления. В результате мотор стал отличаться более высоким КПД, однако возникли проблемы со смесеобразованием и воспламенением смеси «на холодную».

    Для решения задачи были установлены специальные керамические свечи накала. Благодаря такому решению температура в камере сгорания за пару секунд повышается до 1 тыс. градусов, что значительно облегчает холодный пуск дизельного двигателя. Также дизель Скайактив получил систему изменения фаз газораспределения, что является довольно редким решением для агрегатов данного типа.

    Еще инженеры доработали систему питания, оснастив топливную систему дизелного мотора особым блоком клапанов. Этот блок позволяет постоянно поддерживать высокое давление посредством управления подачей дизтоплива в ТНВД, также через него проходят топливные магистрали, по которым излишки топлива поступают обратно в бак.

    Что касается наддува, двигатель имеет две турбины (большую и малую), которые размещены в едином корпусе. Установка турбин реализована последовательно, что позволяет получить быстрый отклик и уверенный подхват на низких оборотах благодаря малой турбине, после чего на средних и высоких оборотах подключается большой турбокомпрессор.

    Еще отметим, что уменьшение степени сжатия дизельного мотора также снизила ударные нагрузки на ДВС, параллельно были уменьшены и насосные потери. Снижение нагрузок позволило облегчить дизель. В результате (аналогично бензиновой версии) блок цилиндров стал алюминиевым. Выпускной коллектор интегрирован прямо в ГБЦ, что также облегчило конструкцию, а еще позволило быстрее прогреть каталитический нейтрализатор.

    Изучение системы подачи воздуха высокой мощности от Mazda

    Mazda уклоняется от того, чтобы нагнетатель, которым комплектуется двигатель SkyActiv-X, называть корневым. Специалисты предпочитают говорить об этом как о «системе подачи воздуха высокой мощности», но в действительности это и есть нагнетатель корневого типа.

    Инженеры и представители марки не хотят называть все своими именами, так как нагнетатели обычно связаны с лошадиной силой, а не с эффективностью. В этом случае агрегат используется для экономии топлива, снижает температуру горения, уменьшает выбросы и потери тепла на цилиндр, повышает КПД двигателя.

    Стандартное октановое число соответствует соотношению сжатия 16: 1.

    Если бы у Mazda был независимый технологический путь развития, то в двигателях SPCCI использовалось бы топливо с октановым числом – 80, а не элитарное с показателем 87. Причина тут очевидна, технология сжатия завязана на детонации.

    Важно понимать, что такое воспламенение означает самопроизвольное возгорание топлива. Использование низкооктанового бензина в этом случае затруднит горение. Чем более чувствительным является топливо к изменениям давления, тем легче Mazda контролировать момент его возгорания от свечи зажигания.

    Ресурс моторов Mazda Skyactiv и проблемы

    Инженеры компании Мазда создали экономичные и одновременно производительные силовые агрегаты, при этом моторы соответствуют стандарту ЕВРО-6. Также особенностью бензиновой версии Скайактив можно считать то, что двигатель остался атмосферным.

    На практике это означает, что в рамках эксплуатации не должно возникнуть типичных проблем, которые обычно свойственны бензиновым моторам с наддувом. Однако для достижения таких выдающихся показателей атмосферный двигатель от Мазда все равно получился сложным по конструкции.

    Высокая степень сжатия означает, что значительно возрастают нагрузки на все детали, которые при этом были еще и облегчены для снижения веса. Если просто, облегченный тонкостенный алюминиевый блок сам по себе уже нельзя назвать самым надежным, а благодаря высокой степени сжатия металл фактически нагружен максимально.

    Что касается дизельной версии, понижение степени сжатия до 14, напротив, указывает на снижение нагрузок на дизельный мотор. В этом случае двигатель также стал сложнее, однако вполне можно рассчитывать на достаточно большой ресурс основных элементов ЦПГ и КШМ.

    Вернемся к статистике и практической эксплуатации. Бензиновые моторы Skyactiv появились на территории СНГ около 5 лет назад. Если рассматривать двигатели Скайактив, проблемы с ними возникают, при этом пока учет неполадок по этим ДВС не выявил массовых и глобальных поломок.

    Другими словами, если рассматривать двигатели Mazda Skyactiv, неисправности таких агрегатов, которые зафиксированы, представляют собой следующие:

    • встречались случаи, когда необходимо было менять масляный насос, который давал сбой и не выходил на максимум производительности, в результате чего начинала давать сбои гидравлическая муфта для изменения фаз, установленная на на выпускном распределительном вале.
    • также была отмечена ситуация, когда двигатель Скайактив после запуска с первого раза через небольшой промежуток времени глох. Для нормальной работы агрегат приходилось перезапускать 2-3 раза, после чего мотор работал стабильно. Вероятно, проблема была не «механической», а связана с прошивкой ЭБУ, так как европейские версии с этим двигателем работали без подобных сбоев.
    • еще следует отметить, что на некоторых двигателях Скайактив встречается выработка кулачков впускного распределительного вала, в результате чего двигатель работает более шумно.

    Как видно, на данном этапе еще можно говорить, что моторы Skyactiv вполне надежны. При этом все же не стоит забывать, что большинство из этих ДВС еще не прошли условной отметки в 100 тыс. км. Также важно учитывать, что такие агрегаты являются высокотехнологичными.

    Хотя сам производитель озвучивает цифру ресурса около 300 тыс. км., при этом такой расчет предполагает идеальные условия эксплуатации, качественное топливо и моторное масло. Это значит, что до 100-150 тыс. км. проблем с двигателем может и не возникать, однако далее сложный агрегат вполне может оказаться крайне дорогим в ремонте или даже неремонтопригодным. Также отмечено, что ближе к 100 тыс. выходят из строя катушки и ионные датчики. На экземплярах, где использовалось топливо не самого лучшего качества, внимания может потребовать ТНВД, а также сами форсунки.

    Что не так с моторами SkyActive от Mazda?

    Двигателями SkyActiv автомобили начали оснащаться с 2012 года. Как дизельные, так и бензиновые модели отличаются надежностью и прочностью — при условии, что правила эксплуатации соблюдаются неукоснительно. Почти все проблемы нового мотора от Mazda являются следствием несоблюдения предписаний изготовителя.

    Распространенные сложности

    Чаще всего автомобилисты жалуются на такие неисправности моторов SkyActiv от Mazda:

    • Двигатель не запускается

    Проблема была характерна для первого потока SkyActiv и только для российского рынка. Мотор в холодное время заводился лишь со второго-третьего раза. Официальная версия гласит, что всему виной — низкое качество местного топлива. Однако через пару лет проблема исчезла. Либо топливо в России стало лучше, либо производитель нашел и устранил другую причину сбоев.

    • Склонность мотора к детонации

    По своим характеристикам SkyActiv больше напоминает спортивные агрегаты, которые работают на топливе с большим октановым числом. Причина кроется в степени сжатия – моторы от Мазда очень чувствительны к низкооктановым топливным смесям. Даже 95-го бензина лучше избегать — производитель рекомендует 98-й или 100-й. Заправка рекомендованным топливом снизит риск возникновения детонирования.

    • Чувствительность к качеству смазки

    Моторное масло также должно быть высокого качества и меняться не реже, чем раз в 10 тыс. км пробега, так как мотор оснащен гидрокомпенсатором тепловых зазоров в клапанной системе и имеет подводы масла к кулачкам распределительного вала.

    Для дизельных авто масло рекомендуется менять еще чаще — примерно раз в 5 тыс. км.

    Проблема проявляется в холодное время года и характерна для автомобилей, которые используются для коротких поездок — например, на работу, по магазинам. Тогда преодолеваемое расстояние редко превышает 10 км и генератор не успевает восполнить затраченную АКБ энергию при запуске мотора. В этом случае необходимо периодически «выгуливать» машину на далекие расстояния, чтобы аккумулятор зарядился, или подзаряжать его от сети. Поездки рекомендуется проводить за городом, где нет пробок, светофоров и других препятствий.

    • Появление вибраций и посторонних шумов

    Обычно такие явления возникают при заправке низкосортным горючим и являются признаком начинающейся детонации двигателя. Также причиной может стать износ опорной шейки коленвала. В этом случае придется обратиться в сервис.

    А что с элементами двигателя?

    Особенность «СкайАктив» в том, что в катушки зажигания интегрирован ионный датчик, который производит контроль с помощью свечных электродов. Если вовремя не сменить свечи, то плохое состояние электродов может спровоцировать детонацию. Сами свечи должны быть высокого качества.

    Проблема на дизельных «движках» может возникнуть и из-за преждевременного износа форсунок. Причиной износа является некачественная солярка. Первым признаком проблемы является выхлоп черного цвета, появляющийся в результате неполного сгорания топливной смеси.

    SkyActiv является высокотехнологичным силовым агрегатом современного образца. Ремонт такого мотора считается невозможным – требуется полная замена. Путём обращения в хороший сервис можно решить многие проблемы с ДВС и продлить срок его службы.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector