Spaľovacie motory budú dominovať najmenej 10 rokov

V čase, keď väčšina výrobcov koketuje s hybridmi a elektromobilmi, Mazda volí inú taktiku. Jej konštruktéri sa orientujú na zdokonalenie konvenčných spaľovacích motorov. Nečudo, veď ich účinnosť dosahuje asi 30%.

Modro-biele autá pristavené na okruhu Circuito Mallorca vyzerajú ako sedany Mazda 6. Ide však o prototypy, ktoré majú so sériovými vozidlami spoločnú iba siluetu karosérie. Niektoré jej časti sú prinitované a diely interiéru spolu často drží len lepiaca páska. Pohľad pod kapotu, ani do iných útrob auta nie je povolený. S každým zo štyroch prototypov však môžeme absolvovať asi 7 km na uzavretej dráhe. Mazda novinárom poodhalila svoju budúcnosť. Krátko nás nechala vyskúšať pripravovanú novú techniku, ktorá sa na európskych trhoch začne objavovať od budúceho roka.

Vysoký kompresný pomer namiesto turba

Základným stavebným kameňom sú nové poháňacie jednotky. Vývojári dostali za úlohu zlepšiť účinnosť a zredukovať palivovú spotrebu a emisie klasických spaľovacích agregátov. Kto čaká, že pri zážihových motoroch siahli po v ostatnom čase veľmi populárnom znižovaní objemu a prepĺňaní, mýli sa. Mazda priznáva, že downsizing “je nepochybne účinný spôsob”, má však vlastný prístup. Pilierom je vysoký kompresný pomer 14:1. Technici tvrdia, že ide o vôbec najvyššiu hodnotu v sériovo vyrábaných agregátoch. Vďaka nej výrazne zvýšili teplotnú účinnosť motora a krútiaci moment (+15%). Nevýhodu tohto riešenia – tzv. klepanie (keď sa zmes vplyvom vysokého tlaku a teploty vznieti priskoro) potlačili dlhšími výfukovými zvodmi s usporiadaním 4-2-1. Tie do značnej miery zabraňujú návratu časti výfukových plynov do spaľovacieho priestoru a tak v ňom znižujú teplotu.

Dutiny v piestoch usmerňujú rozširovanie zážihu, čím tiež obmedzujú možnosť vzniku klepania. Zákazníka určite poteší, že napriek vysokému kompresnému pomeru agregátu stačí 95- oktanový benzín. Ďalšími charakteristickými prvkami nových zážihových motorov sú priame vstrekovanie paliva s viacotvotovými vstrekovačmi a sekvenčné variabilné časovanie ventilov S-VT. Množstvo nasatého vzduchu nereguluje škrtiaca klapka, ale sacie ventily. Tie zostávajú otvorené aj vtedy, keď je už piest vo fáze kompresie. Zatvoria sa, až keď je vo valci optimálne množstvo vzduchu. Konštruktéri tiež vyzdvihujú snahu o zníženie hmotnosti jednotlivých dielov a vnútorného trenia motora. Najvýznamnejšie je 37% zníženie trenia piestnych krúžkov.

Prvým zážihovým motorom skonštruovaným podľa novej koncepcie je atmosferický štvorvalec 2.0 Skyactiv-G. Jeho technické parametre zatiaľ nepoznáme. Dáva výkon asi 120 kW (163 k). Motor citlivo reaguje na stlačenie akcelerátora a prekvapí pružnosťou v nízkych a stredných otáčkach. Na letargickú odozvu, akú poznáme u väčšiny motorov plniacich emisnú normu Euro5, zabudnite. Dokonca som sa sám seba pýtal, či mu nepomáha kompresor. Zatiaľ som nemal možnosť overiť si výrobcom udávaný 15% pokles spotreby benzínu.

Nafťák bez filtra pevných častíc

Kompresný pomer 14:1 má aj nový vznetový agregát. Vo svete motorov spaľujúcich naftu ide o extrémne nízke číslo. Väčšina konkurenčných konštrukcií má túto hodnotu od 16 do 18:1. Následkom nízkeho stupňa kompresie klesla teplota i tlak vo valci v čase, keď sa piest nachádza v hornej úvrati. Palivo sa do spaľovacieho priestoru vstrekuje krátko pred týmto okamihom. Zmes potom horí dlhšie, vzniká vysoký expanzný pomer a motor dosahuje vyššiu účinnosť. Ešte dôležitejšie je, že teplota sa nemení a v horiacej zmesi nevznikajú miesta s nedostatkom kyslíka. Tým sa výrazne zmenšuje priestor pre vznik sadzí a oxidov dusíka. Vznetový motor Skyactiv-D preto nepotrebuje filter pevných častíc ani oxidačný katalyzátor. Napriek tomu v predstihu plní emisnú normu Euro6.

“Technológie Skyactiv sa prvýkrát objavia

v kompaktnom SUV Mazda CX-5. Na európsky

trh príde začiatkom budúceho roka.”

Nízky stupeň kompresie však nemá iba výhody. Technici zápasili s problémovými studenými štartmi. Agregát totiž nedokáže vytvoriť dostatočnú teplotu na vznietenie zmesi. Riešením je premenlivý zdvih výfukových ventilov VVL. Prvé zapálenie zmesi zabezpečí keramická žeraviaca sviečka. Po naštartovaní zostávajú výfukové ventily pootvorené, aby sa časť výfukových plynov mohla po vytlačení vrátiť do spaľovacieho priestoru. Tým v ňom rastie teplota uľahčujúca následné vznietenia. Hoci Mazda v zážihových agregátoch uprednostnila atmosferické nasávanie, vo vznetových použila “povinné” prepĺňanie.

Prvý nový diesel Skyactiv-D má sekvenčné prepĺňanie 2 turbodúchadlami rôznej veľkosti. Menšie charakterizuje nižšia zotrvačnosť a pracuje pri nízkych otáčkach. Po ňom preberá štafetu väčšie turbo. Motor 2.2 Skyactiv dáva výkon 129 kW (175 k) pri otáčkach 4.500 1/min a kútiaci moment 450 Nm odvádza pri 2.000/min.

“Rozhodli sme sa vyvinúť ideálny motor

s vnútorným spaľovaním. Hybridný

a elektrický pohon budú nasledovať neskôr.”

Seita Kanai, viceprezident pre výskum a vývoj

Mazda Corporation.

V praxi som si overil, že turbodiesel, na rozdiel od mnohých konkurentov, nie je dovtedy “mŕtvy”. Jeho ťah plynulo rastie od najnižších otáčok. Motor sa dá vytáčať až do 5.200 1/min, pričom sily mu s pribúdajúcimi otáčkami dochádzajú len veľmi pomaly. Novinka je o 10% ľahšia než doteraz používaný motor 2.2 MZR-CD a údajne až o 20% úspornejšia. Po krátkej skúšobnej jazde to zatiaľ nemôžem potvrdiť. Aj kultúra chodu zostáva otázkou, lebo prototypy nemali tradičné tlmiace materiály.

Nízka hmotnosť podmienkou

Na prezentácii nových technológií Skyactiv technici automobilky Mazda viackrát spomenuli legendárny roadster MX-5. Je pre nich doslova modlou, v dobrom zmysle slova. Nízka hmotnosť a typická hravosť sú inšpiráciou pre všetky budúce modely Mazda. Kilogramy navyše totiž súvisia nielen so spotrebou a emisiami, ale aj so zábavou za volantom. Všetky skelety a karosérie nových vozidiel budú preto využívať väčšie množstvo vysokopevnostnej ocele a nové ľahšie materiály. S využitím hliníka a uhlíkových vlákien Japonci zatiaľ kvôli vyššej cene nerátajú.

Veľký dôraz však kladú na stvárnenie skeletov. Dominovať majú priame línie, v ktorých sa lepšie rozložia sily pôsobiace na auto. Výsledkom bude tuhšia karoséria. Podiel zakrivených plôch má byť v menšine. V platnosti zostáva už dávnejšie zavedené pravidlo, že každá nová Mazda bude o 100 kg ľahšia ako jej predchodkyňa.

Nové prevodovky

Kompaktnejšie a užívateľsky príjemnejšie sú nové 6-stupňové prevodovky, ktoré bude Mazda kombinovať s motormi Skyactiv-G a Skyactiv-D. Manuálna dostala spoločný vstupný hriadeľ pre 1. prevodový stupeň a spiatočku, čo znížilo jej hmotnosť. Pre užívateľa je podstatnejšia upravená kulisa. Páka sa v nej pohybuje po presných dráhach a zaradenie príslušného stupňa charakterizuje príjemné mechanické “cvaknutie”. Výrobca tiež proklamuje skrátenie dráh radenia z 50 na 45 mm. V skutočnosti mi zvlášť krátke nepripadali. Skvelý pocit vo mne zanechal nový 6-stupňový automat. Technici sa v ňom snažili skĺbiť prednosti manuálnych, dvojspojkových a bezstupňových prevodoviek.

Novinka využíva klasický menič krútiaceho momentu, ktorý však dostal novú blokovaciu spojku a hydraulický ovládací modul. Pohýnanie sa nesprevádza cukanie a rýchlosť radenia vyšších i nižších stupňov nemá ďaleko od dvojspojkovej prevodovky DSG. Mazda dokonca tvrdí, že jej prevodovka Skyactiv- Drive podraďuje rýchlejšie ako nemecké DSG. Rýchlosť zmeny jednotlivých stupňov sa nemení ani pri manuálnom sekvenčnom radení pákou. Navyše, japonskí konštruktéri zohľadnili logiku a na rozdiel od väčšiny súčasných konkurentov, sa vyššie stupne radia pohybom páky smerom dozadu a nižšie dopredu.

Súvisiace články

• Nová Mazda CX-80 oficiálne: Veľké SUV prichádza do Európy
• Súčasná Mazda 6 končí už aj v rodnom Japonsku. Odchádza "Šestka" nadobro?
• Nová Mazda 6 s pohonom zadných kolies a šesťvalcom? Netešme sa predčasne...
• Najspoľahlivejšie značky a autá podľa Consumer Reports: Dominujú Japonci, prekvapilo BMW