Mazda всегда испытывала теплые чувства к высоким технологиям. Достаточно вспомнить роторные моторы или, к примеру, газодинамический наддув - волновой обменник давления Comprex. И вот очередной прорыв — японцы сделали целый комплекс новых технологий, объединенных под общим названием Skyactiv и девизом «Sky is the limit», что в переводе с английского означает «выше только небо».

Основная цель, которую преследуют все эти разработки, является экология. На данный момент ценится количество выбросов CO2, а не количество секунд, затрачиваемое на разгон до 100 км/ч. В связи с этим одна из основных задач программы Skyactiv представляет собой сокращение выбросов углекислого газа на 25% по всему модельному ряду.

Если крупные фирмы могут позволить себе проводить эксперименты с электрокарами и гибридами, то маленькие компании мыслят более реально, поскольку всем понятно, что в скором времени гибриды будут отодвинуты и первенство займут старые добрые двигатели внутреннего сгорания. Однако могут ли они предложить хоть что-то стоящее? Японцы утверждают, что могут!

Нужно отметить, что понятие Skyactiv подразумевает также и изменения в трансмиссии, структуре кузова, подвеске… И все во благо экологии: меньше выбросов, расхода и массы.


Как известно, классический путь развития современного двигателестроения заключается в уменьшении объема мотора, увеличении количества «лошадок», если этого мало, то установка второй турбины. Однако «маздовцы» решили пойти другим путем и выбрали иной подход, занявшись совершенствованием атмосферных двигателей. Инженеры установили перед собой довольно амбициозную цель, заключающуюся в создании бензинового силового агрегата, имеющего степень сжатии 14:1. Согласитесь, звучит впечатляюще! Сам Хидетоши Кудо, являющийся ответственным за департамент разработки двигателей, сказал, что недоумевал от задания начальства, поскольку это казалось просто невозможным, после чего ему влетело и невозможное стало возможным — произошла настоящая революция!

Проблема заключается в том, что высокая степень сжатия способствует детонации в моторе. И это очень опасно, т.е. быстрое распространение фронта горения в цилиндре способствует возникновению больших нагрузок, разрушающих двигатель и снижающих эффективность процесса сгорания. Для решения этой проблемы нужно снизить температуру в цилиндре и оптимизировать процесс сгорания горючего, чтобы справиться с детонацией. Для этого была изменена форма поршня, применены новые форсунки непосредственного впрыска топлива и уменьшено время сгорания рабочей смеси.

Кроме того, был использован выпускной коллектор со схемой «4-2-1», препятствующий возврату горячих отработанных газов в другой цилиндр с приоткрытым выпускным клапаном. Новый коллектор отличается сложной формой и большой длиной, благодаря чему газы, можно сказать, просто не успевают вернуться в другие цилиндры. Такая схема не является новой и давно известна в автоспорте.

На обычных автомобилях применять такую систему не решаются из экологических соображений, поскольку современные нейтрализаторы отработанных газов обладают высокой рабочей температурой или требуют применение весьма дорогих материалов, что отнюдь не выгодно для производителей. Нельзя не учесть тот факт, что современные экологические нормы довольно сурово ограничивают токсичность выхлопа в момент запуска и прогрева мотора. В связи с этим компании-производители все чаще используют «катколлекторы», или катализаторы, которые объединены с выпускным коллектором и расположены весьма близко к мотору. Таким образом, он прогревается гораздо быстрее, выходя на рабочую температуру. Что касается коллектора 4-2-1, нейтрализатор повесить близко никак не получится, вдобавок для него просто не хватит места. Эта проблема решается следующим способом: на время запуска и прогрева мотора угол опережения сдвигается в сторону более позднего, что позволяет быстрее разогреть нейтрализатор до его выхода на рабочую температуру.

Конечно же, не обошлось и без снижения массы силового агрегата. Благодаря облегчению шатунов, коленвала и поршней двигатель стал легче на 10%, нежели нынешнее поколение 4-цилиндровых моторов серии MZR. Кроме того, снизились потери на трение.

Все эти изменения отразятся на снижении расхода топлива на 15% и увеличении крутящего момента на средних оборотах тоже на 15%. При этом двигатель будет работать на обычном 95-м бензине.

Но если бензиновый мотор по расходу сумел по расходу сравниться с современным дизелем, то последний нужно совершенствовать. Если бензиновый двигатель положительно относится к высокой степени сжатия, то дизелю это не по нраву, т.к. чересчур высокая температура и неоднородное сгорание рабочей смеси влекут за собой увеличение содержания NOx и сажи в выхлопе. Чтобы этого избежать, их нужно нейтрализовать, что представляет собой дорогую процедуру, вдобавок это способствует более жесткой работе на холостых оборотах.

Инженеры, занимающиеся дизельными двигателями, решили сделать степень сжатия на новом 2-литровом силовом агрегате также 14:1! Это безусловный рекорд! Однако современные аналоги имеют степень сжатия в среднем примерно от 16 до 18 единиц.


Но и тут все не обошлось без проблем. Дело в том, что низкая степень сжатия влечет недостаточный нагрев рабочей смеси. Но ведь свечей нет! Чтобы выйти из ситуации, было решено наладить систему VVL (Variable Valve Lift), позволяющую одному из двух выпускных клапанов приоткрываться на такте впуска, возвращая таким образом часть раскаленных и отработанных газов обратно в цилиндр. Благодаря этому температуры смеси повышается сразу на 60 градусов, сгорание происходит стабильно, пропуски вспышек отсутствуют. Также эта система помогает при холодном пуске. Кроме того, изменились фазы газораспределения и двухступенчатый турбонагнетатель.

Благодаря снижению нагрузок в моторе появилась возможность уменьшить прочность блока, облегчить поршни, шатуны и коленчатый вал. Вес двигателя стал на 27 кг меньше по сравнению с нынешним 2,2-литровым дизелем. При этом возрос крутящий момент при низких оборотах. Дизель прекрасно укладывается в нормы Евро-6.

Что касается трансмиссии, то здесь было достигнуто ощущение хорошей обратно связи и ускорения благодаря увеличению времени блокировки гидротрансформатора, который жестко заблокирован на 89% времени. Это же способствовало уменьшению его размера, снижению массы и освобождению места для более крупных демпфирующих пружин, а также новой многодисковой муфты блокировки, что обеспечило плавность переключений. Сокращение времени при переключении передач было достигнуто благодаря усовершенствованию нового блока мехатроники и гидросистемы.

В итоге вышли две новые версии 6-скоростной трансмиссии, которые рассчитаны на крутящий момент в 270 и 460 Нм. Этими коробками будут оснащаться все авто Mazda, имеющие поперечное расположение мотора.

Не была забыта и «механика». За основу была взята спортивная трансмиссия от MX-5 и в итоге, благодаря доработке механизма переключения, ход рычага уменьшился с 50 до 45 мм. Были объединены ведущие шестерены второй и третьей передачи, первой и задней. Коробка стала более легкой и компактной за счет этого.

Нужно отметить, что все последние поколения машин японской компании стали гораздо легче, чем фирма не устает гордиться, поскольку снижение массы способствует меньшему расходу и лучшей динамике. Но при снижении веса нельзя забывать о безопасности и управляемости. Для этого применялись высокопрочные стали, которых в новых кузовах станет больше в 1,5 раза, т.е. 60%.

Большего эффекта помогло достичь изменение структуры кузова. Были проработаны силовые элементы, которые соединились в одно целое, обеспечив прочность кузова, изменились точки крепления переднего и заднего подрамников к кузову, изменились передние лонжероны. Благодаря всему этому масса кузова снизилась на 8%, сэкономив 20 кг и увеличив жесткость сразу на 30%.

Передняя двухрычажная подвеска была заменена более традиционной — МакФерсон. Был увеличен угол наклона оси поворота колеса и колея. Уменьшилось передаточное отношение рулевого механизма. Установлен новый электроусилитель EPAS (electric power assist steering).

Задняя подвеска получила поднятую на 43 мм точку крепления рычага подвески, обладающего изогнутой формой. Подрамники стали весить на 11 кг легче благодаря использованию новых материалов и технологий сварки.