image/svg+xml

Automobil Revue

Technika

Mazda Skyactiv-X – Ochuzená směs

Petr Hanke 13.08.2019 07:07

Součástí motoru Skyactiv-X je také mechanicky poháněný kompresor (na fotografii v levé horní části), zajišťující přísun potřebného množství vzduchu. Ve standardním režimu spalování se odpojuje

Zážehový čtyřválec Mazda Skyactiv-X obohacuje nabídku modelu Mazda 3. Jeho technika spalování chudé směsi je originální a důmyslně navržená pro svět, jímž obchází strašák jménem CO2. 

Mazda je proslulá svým nekonvenčním přístupem k automobilové technice. Známé jsou například motory s rotačními písty, jež v roce 1991 dovedla dokonce k vítězství v závodě 24 hodin Le Mans. Zmínit je třeba také přeplňování dmychadlem Comprex (1992) nebo šestiválec s Millerovým pracovním cyklem z roku 1994. Ostatně i současné motory Skyactiv-G/D zaujmou ne zcela tradičním přístupem v  oblasti kompresního poměru a plnění. Právě na aktuální zážehový čtyřválec navazuje motor označovaný Skyactiv-X, o němž se často mluví, poněkud zjednodušeně, jako o jednotce kombinující princip zážehového a vznětového motoru. O tomto motoru jsme psali již v Automobilu 12/2017, avšak nyní máme k dispozici finální specifikaci určenou pro sériovou výrobu a montáž do modelu Mazda 3 (viz AR 1/’19). Právě za volantem tohoto vozu jsme strávili první stovku kilometrů v běžném provozu v okolí Frankfurtu nad Mohanem.

Motor je pod kapotou Mazdy 3 účinně zapouzdřen, takže pomaleji chladne. Tím se může v určitých situacích zkrátit doba provozu se studeným motorem, kdy nelze pracovat s chudou směsí

Předně je třeba říci, že motor Skyactiv-X je zážehový řadový čtyřválec se zdvihovým objemem 1998 cm3, vybavený přímým vstřikováním a odpojitelným mechanickým kompresorem. Jeho specialitou je schopnost ve velmi širokém rozsahu provozních podmínek pracovat s extrémně chudou směsí. Nejedná se ale o princip pracující s chudou vrstvenou směsí, jež má u zapalovací svíčky stechiometrický poměr paliva a vzduchu, od nějž se postupným, a tudíž pomalým prohoříváním zapálí veškerá směs ve spalovacím prostoru. 

Princip fungování motoru Mazda Skyactiv-X spočívá v přípravě velmi chudé směsi během sací části pracovního cyklu motoru, při níž je do nasávaného vzduchu vstřikováno malé množství paliva. Směs vyplní, pokud možno homogenně, celý spalovací prostor. V kompresní části pracovního cyklu ale systém vstřikování provede další vstřik, jenž v blízkosti svíčky vytvoří „obláček“ paliva, který lze zapálit svíčkou. Po jeho zážehu, jenž probíhá v horní úvrati pístu, se dále zvětší tlak a teplota uvnitř spalovacího prostoru, čímž vznikne poslední impulz pro současné vznícení veškeré zápalné směsi ve válci. Na rozdíl od motorů s chudou vrstvenou směsí je celý proces hoření rychlejší, efektivnější z hlediska produkce škodlivých látek, a především dosažitelný v mnohem širším rozsahu provozních podmínek.

Řidič může provozní režim motoru sledovat na centrálním displeji (zelená znamená provoz na chudou směs). Zobrazují se i toky energií mild-hybridního systému

Mazda tento princip poměrně přesně označuje zkratkou SPCCI (Spark Controlled Compression Ignition), tedy svíčkou řízený kompresní zážeh. Aby motor fungoval z pohledu uživatele jak má, znamenalo to pro Mazdu vývoj trvající od počátečních studií a myšlenek šest let. Motor pracuje s nebývale vysokým kompresním poměrem 16,3:1, který odpovídá spíše přeplňovaným vznětovým motorům. Takto vysoký kompresní poměr byl zvolen z důvodu, aby ve spalovacím prostoru vznikl potřebný tlak a teplota, jež pro samovznícení chudé směsi doplní tlak vzniklý prvotním zážehem. Běžné zážehové motory pracují se stechiometrickým poměrem směsi v poměru 14,7:1, což znamená, že ke spálení 1 kg benzinu je potřeba 14,7 kg vzduchu. Když je paliva více (tzv. bohatá směs), nestačí všechno palivo shořet a vznikají nespálené uhlovodíky a oxid uhelnatý (CO). Když je naopak paliva méně (chudá směs), zůstává po spálení benzinu nevyužitý kyslík, jenž dále reaguje s dusíkem a vznikají oxidy dusíku. Mazda v motoru Skyactiv-X v režimu SPCCI používá extrémně chudou směs s obsahem paliva 2krát až 3krát menším, než je stechiometrický poměr. Samozřejmostí je účinný systém čištění výfukových plynů.

Zcela zásadní je regulace a kontrola spalovacího procesu s chudou směsí. V něm motor pracuje s trvale otevřenou škrticí klapkou, protože požadovaný točivý moment vzniká až podle množství ve dvou fázích vstříknutého paliva. Pro zajištění potřebného množství vzduchu se používá mechanicky poháněný kompresor. Správné načasování vstřikování a použití optimálního množství paliva pomáhají určit také čidla tlaku integrovaná v každém spalovacím prostoru.

Výzkumy Mazdy počítají s tím, že nový motor bude v režimu s chudou směsí SPCCI pracovat přibližně 80 % své činnosti. Ve zbývajících 20 procentech funguje jako standardní zážehový motor s přímým vstřikováním. Dojde k odpojení kompresoru a aktivaci škrticí klapky a vstřikovací soustava začne pracovat se stechiometrickým poměrem zápalné směsi.

Porovnání točivého momentu výchozího dvoulitrového motoru Skyactiv-G (bílá křivka) s novým motorem Skyactiv-X (modrá křivka). V průměru činí nárůst točivého momentu 10 %

Praktická zkušenost ukázala, že přechody mezi provozními režimy jsou postřehnutelné, avšak nejsou rušivé. Motor používá konvenční pracovní režim například při studeném startu za nízkých teplot, kdy nelze dosáhnout potřebné kombinace tlaku a teploty pro samovznícení (aby se zpomalilo chladnutí motoru po vypnutí, je velmi důkladně zapouzdřen). Druhou hlavní oblastí je požadavek řidiče na vysoký točivý moment. 

Při sledování ukazatele aktuálního režimu motoru bylo zřejmé, že se standardním spalováním pracuje jen ve velmi nízkých otáčkách (proměnlivě) a následně při intenzivním sešlápnutí plynového pedálu. Vozidlo má na konci plynového pedálu spínač plného sešlápnutí (tzv. kickdown), po jehož aktivaci se vždy spustí standardní režim a motor pracuje naplno. Když se noha řidiče zastaví před tímto spínačem (má mírný odpor), dochází k přepnutí z provozu na chudou směs na konvenční spalování kolem přibližně 4700 min-1 (na 2. a 3. převodový stupeň manuální převodovky). Když jsme cíleně zkoušeli motor vytáčet, avšak nikoliv s plně sešlápnutým plynovým pedálem, kdy se čtyřválec točil lehce a nebyl po něm požadován výkon, bylo spalování SPCCI aktivní až do zásahu omezovače před hranicí 7000 min-1.

Reálná jízdní zkušenost ukázala, že spotřeba paliva velmi závisí na způsobu jízdy. Když se motor udržuje v režimu SPCCI, dokáže pracovat i se spotřebou mírně nad 6 l/100 km, nám se na konci testovací jízdy ukázal průměr 7,5 l/100 km. Při intenzivním využívání nabízené dynamiky ale apetit vyskočí až k 12 l/100 km. Hodnota normované kombinované spotřeby podle NEDC ve výši 4,5 l/100 km odráží spíše um inženýrů Mazdy v naladění motoru než realitu. Údaji 4,5 l/100 km odpovídá produkce pouhých 103 g/km, což je vynikající hodnota u tohoto snad nejostřeji sledovaného parametru moderních automobilů současnosti. Z ní je totiž odvozeno mnoho různých ekologických poplatků, jež jsou země od země vyžadovány nejen po majitelích vozů, ale zanedlouho také celoevropsky po jejich výrobcích. Právě v tom Mazdě nový motor hodně pomůže. 

Samotná dynamika motoru Skyactiv-X -působila přirozeně a byl znát zejména větší točivý moment čtyřválce ve středních otáčkách. To potvrzují i údaje Mazdy, kde jeho nárůst oproti motoru Skyactiv-G činí 10-30 % v závislosti na otáčkách. Nový motor je k dispozici pro obě karosářské verze Mazdy 3, a to v kombinaci s manuální i samočinnou převodovkou, a s pohonem předních nebo všech kol.

MAPA MĚRNÉ SPOTŘEBY PALIVA 

Mapa měrné spotřeby paliva

Srovnání map měrné spotřeby paliva motoru Skyactiv-G (vlevo) a Skyactiv-X (vpravo) v závislosti na otáčkách a zatížení motoru. Tmavě modrá oblast – nejnižší měrná spotřeba, neboli nejvyšší účinnost motoru. Světle modrá, zelená a červená – postupně klesající účinnost. Motor Skyactiv-X má významně rozšířenou oblast nejnižší měrné spotřeby, což je jednou z příčin jeho nízké spotřeby paliva v reálném provozu s malým nebo částečným zatížením 

TECHNICKÉ ÚDAJE

MOTOR
Kapalinou chlazený, kompresorem přeplňovaný zážehový celohliníkový čtyřválec uložený vpředu napříč; DOHC 4V, 2x proměnné časování; elektronické přímé vstřikování; EU6d; 1998 cm3 (ø 83,5 x 91,2 mm); 16,3:1; 132 kW (180 k)/6000 min-1 a 224 N.m/3000 min-1; trojčinný katalyzátor, filtr pevných částic; palivo Natural 95.

PROVOZNÍ VLASTNOSTI*
Největší rychlost 216/216/214/211 km/h; zrychlení 0 – 100 km/h za 8,2/8,6/8,5/8,9 s; spotřeba paliva NEDC město 5,1/6,2/5,5/6,6 l/100 km, mimo město 4,2/4,8/4,4/4,9 l/100 km, kombinace 4,5/5,3/4,8
/5,5 l/100 km; emise CO2 103/120/109/125 g/km.

* údaje výrobce, Mazda 3 hatchback, 18“ kola, 6M FWD / 6A FWD / 6M AWD / 6A AWD

Převzato z časopisu

Fotogalerie

Další články o stejné značce | Vstup do diskuze (0)   Tisk Facebook Twitter

Související články:

Elektrifikace podle Mazdy – elektřina na wankel

Mazda e-Skyactiv-X – Optimalizace

Mazda MX-30 – e-Skyactiv

Mazda RE Hydrogen - Jedeme na vodík !

Mazda Skyactiv – BEZ OHLEDU NA KONVENCE

Mazda Skyactiv Concept - Budoucnost

MAZDA SKYACTIV-X – JAK ZAPÁLIT benzin bez SVÍČKY?

Technologie Mazda Skyactiv - Nebeská účinnost

Wankel žije: Mazda MX-30 e-Skyactive R-EV



Emil Frey Select

Toyota Corolla 2.0Hybrid,CZ,1Maj,ComfortTech

21 763 km, r. 2023

629.900,- Kč

Peugeot 308 1.2PureTech,CZ,1Maj,ALLURE,AT8

18 757 km, r. 2024

619.900,- Kč

Fiat Tipo 1.6MultiJet,CZ,1Maj,MONOTRIM

31 879 km, r. 2024

509.900,- Kč

Newsletter

Přejete si odebírat newsletter?



Test

Honda Civic e:HEV – Hybrid, co chytne za srdce

Lukáš Dittrich 15.06.2023 06:09

Honda Civic e:HEV Advance

Čerstvý držitel titulu Auto roku v ČR porotce zaujal především zajímavou technikou a naladěním... >>

Více



Technika

Porsche T-Hybrid (9A3B6) – Turbohybrid

Petr Hanke 16.07.2024 13:32

Uspořádání hybridní hnací soustavy Porsche 911 Carrera GTS. Akumulátor o hmotnosti 27 kg je umístěn vpředu

Porsche elektrifikovalo šestiválcový boxer pro model 911. Zatímco z pohledu marketingu byla... >>

Více



Další články

  • Plug-in Hybridy Volkswagen – Nově i 4x4

    Nově i 4x4. Plug-in hybridní techniku Volkswagen používá již více než 10 let.... >>

  • Automuseum Dr. Carl Benz – Menší část hvězdy

    Menší část hvězdy. V Ladenburgu nedaleko Mannheimu lze nahlédnout do pestrého... >>

  • Farizon – Elektrické ambice

    Značka Farizon je součástí čínského koncernu Geely a je jejím největším... >>

  • Mobilní plnička Devinn – Vývoj pokračuje

    Koncem roku 2023 představila společnost Tatra Trucks a.s. ve světové premiéře... >>

  • 50 let BMW řady 3 – Kontinuita na sedmou

    Kontinuita na sedmou. Před 50 lety BMW představilo první generaci řady 3, která... >>

  • Lucien Rosengart – Kdo zachrání zachránce?

    Kdo zachrání zachránce? Karl-Heinz Bonk vybudoval a snad ještě provozuje... >>

  • Emanuele Pirro – Pestrá kariéra

    Emanuele Pirro je sympatický usměvavý Ital, který největší úspěchy sbíral... >>

  • Walter Regent (1. díl) – Aristokrat z Jinonic

    Aristokrat z Jinonic. V letech 1932 až 1936 představovaly vrchol nabídky značky... >>




Menu

  • Novinky |
  • Testy |
    • Představujeme
    • Svezli jsme se
    • Náš test
  • Články |
    • Historie
    • Technika
    • Pro řidiče
    • Motorsport
    • Magazín
    • Fotogalerie
    • Listárna
  • Speciály |
  • Tiskové zprávy |
  • Časopisy |
    • Automobil Revue
    • Trucker
    • Doprava a silnice
  • Bazar |
  • Newsletter |
  • Novinky |
  • Testy |
  • Historie |
  • Pro řidiče |
  • Speciály |
  • VOLVO |

Newsletter
Předplatné
O nás

Vyhledávání


Automobil Revue

Novinky | Testy | Články | Speciály | Tiskové zprávy | Časopisy | Bazar | Newsletter |

Všechna práva vyhrazena © | 2011 - 2025 Redakce Automotorevue | Mapa stránek | Redakce stránek | Napište nám | Předplatné | RSS | GDPR | CMP | Autoři
design by skop | system by SABRE |