Skyactiv (торговая марка SKYACTIV ) — это торговая марка серии автомобильных технологий, разработанных Mazda , которые повышают топливную экономичность и мощность двигателя. Первоначальное объявление о технологиях Skyactiv включало новые двигатели, трансмиссии, кузов и шасси, которые появились в продукции Mazda с 2011 года. [1] [2] [3] [4]
Предшественник Skyactiv, который отличался 2,3-литровым газовым двигателем с непосредственным впрыском Mazda Sky-G , 2,2-литровым дизельным двигателем Mazda Sky-D, автоматической коробкой передач Sky-Drive, Mazda Kiyora с двигателем Sky-G 1,3 и Sky-G. Автоматическая коробка передач Drive была представлена на 40 - м Токийском автосалоне в 2008 году . выпускной коллектор, увеличенная степень сжатия для более чистого сгорания и более высокий тепловой КПД , а также другие улучшения. Предыдущее шасси Mazda для Mazda3 и Mazda6 было перенесено на новые автомобили.
Skyactiv -G [7] — семейство бензиновых двигателей с непосредственным впрыском. Степень сжатия двигателя увеличена до 14,0:1. Чтобы снизить риск детонации двигателя при высокой степени сжатия, количество остаточного газа снижается за счет использования выхлопной системы двигателя 4-2-1 , реализации поршневой полости и оптимизации впрыска топлива. Кроме того, продолжительность сгорания сокращается за счет усиления потока воздуха, увеличения давления впрыска и использования форсунок с несколькими отверстиями.
Он имеет полностью алюминиевую конструкцию с двойными верхними распределительными валами с цепным приводом, системой VVT и непосредственным впрыском бензина ; с прямым зажиганием соответствует стандартам выбросов ULEV . Двигатели Skyactiv-G для рынка США имеют более низкую степень сжатия 13:1, что позволяет им работать на стандартном топливе вместо топлива премиум-класса с примерно 3-5-процентным снижением крутящего момента и экономией топлива. [8]
Skyactiv-G 1.3 (P3-VPS) представляет собой безнаддувный вариант с объемом двигателя 1298 куб.см (79,2 куб. дюйма), диаметром цилиндра 71,0 мм (2,80 дюйма) и ходом поршня 82,0 мм (3,23 дюйма). Двигатель был представлен на выставке автомобильной техники 2011 года. [9] [10]
20 апреля 2012 года пять инженеров Mazda были награждены медалью Японского общества инженеров-механиков 2011 года специально за «разработку бензинового двигателя (1,3 л) со сверхвысокой степенью сжатия и достижение топливной эффективности 30 км на литр (в соответствии с японскими нормами). 10-15 цикл)». [11] Двигатель впервые был использован в Mazda Demio 1.3-Skyactiv, являясь единственным двигателем Skyactiv, работающим в паре с вариатором . [12] [13]
Его мощность составляет 62 кВт (84 л.с., 83 л.с.) и 113 Нм (83 фунт-сила-фут). [14]
Приложения:
Skyactiv-G 1.5, или (PR-VP RS) для заднеприводных приложений и (P5 VPS F-P5) для переднеприводных приложений, представляет собой безнаддувный двигатель объемом 1496 куб.см (91,3 куб. дюйма) с диаметром цилиндра 74,5 мм (2,93 дюйма) и ход 85,8 мм (3,38 дюйма).
Этот 4-цилиндровый двигатель был представлен на Mazda3 14MY для азиатского и европейского рынков. Он развивает 85 кВт (114 л.с.) при 6000 об/мин и крутящий момент 111 фунт-фут (150 Нм) при 4000 об/мин (азиатские рынки). Этот бензиновый двигатель линейки Skyactiv обеспечивает высокую степень сжатия 13,0:1 (14,0:1 на некоторых рынках). Он значительно улучшает динамические характеристики и топливную экономичность по сравнению с двигателем МЗР 1,5 предыдущей модели.
Приложения:
Skyactiv-G 2.0 (PE-VPS) был первым произведенным двигателем семейства Skyactiv-G.
Этот безнаддувный двигатель имеет объем двигателя 1998 куб. См (2,0 л; 121,9 куб. Дюймов) с диаметром цилиндра X и ходом поршня 83,5 мм × 91,2 мм (3,29 дюйма × 3,59 дюйма). Версия для США имеет степень сжатия 13,0: 1, производя 155 л.с. (157 л.с., 116 кВт) при 6000 об / мин и крутящий момент 200 Нм (148 фунт-сила-фут) при 4600 об / мин. [15] На некоторых рынках доступен вариант с Flexifuel E85 мощностью 162 л.с. (164 л.с., 121 кВт) и крутящим моментом 210 Нм (155 фунт-сила-фут).
По словам Mazda, он более экономичен, чем двигатель, который он заменяет. По сравнению с двигателем Mazda3 2011 года (с автоматической коробкой передач ) экономия топлива улучшилась с 10,2 л/100 км (23 миль на галлон в США ) до 8,4 л/100 км (28 миль на галлон в США ) при движении по городу и с 7,1 л/год. От 100 км (33 миль на галлон в США ) до 5,8 л/100 км (41 миль на галлон в США ) при движении по шоссе по сравнению с моделью 2011 года. [16]
Версия MX-5 «ND2» 2019 года получила обновленный двигатель мощностью 181 л.с. (184 л.с., 135 кВт) с максимальными оборотами в минуту, увеличенными с 6800 до 7500 об/мин, а также увеличенный впускной коллектор, увеличенное давление впрыска и новую выхлопную систему, которая удаляет выхлопные газы. цилиндры быстрее. [17]
Приложения:
Skyactiv-G 2.5 (PY-VPS) — это безнаддувный двигатель объемом 2488 куб.см (151,8 куб.дюйма), впервые использованный в Mazda 6 2013 года , с диаметром цилиндра 89,0 мм (3,50 дюйма) и ходом поршня 100,0 мм (3,94 дюйма).
Версия для США со степенью сжатия 13,0: 1 выдает 187 л.с. (190 л.с., 139 кВт) при 6000 об/мин и крутящий момент 252 Нм (186 фунт-фут) при 4000 об/мин. [18] В 2023 году мощность двигателя была увеличена до 191 л.с. (194 л.с., 142 кВт), хотя крутящий момент остался прежним. [19]
Двигатели Skyactiv-G 2.5, выпускаемые с 2018 года, оснащены функцией деактивации цилиндров для повышения топливной эффективности. [20] В июле 2019 года около 262 000 автомобилей Mazda с этим двигателем были отозваны из-за неисправного модуля управления трансмиссией, который мог вызвать пропуск зажигания или потерю мощности. [21]
Версия с турбонаддувом ( PY-VPTS) работает со степенью сжатия 10,5: 1 [22] и производит 250 л.с. (250 л.с., 190 кВт) при 5000 об/мин и 430 Нм (320 фунт-фут) при 2500 об/мин на 93-м двигателе. Бензин AKI с октановым числом (98 с октановым числом) и мощностью 227 л.с. (230 л.с., 169 кВт) при 5000 об/мин и 420 Нм (310 фунт-фут) при 2000 об/мин с октановым числом 87 AKI (91 с октановым числом). [23] Максимальное давление наддува составляет 17,4 фунтов на квадратный дюйм. Специально разработанный набор каналов и дроссельных заслонок действует на низких оборотах двигателя, пропуская выхлопные газы через меньшие отверстия, ускоряя раскручивание турбины и сводя к минимуму турбо-задержку . Кроме того, двигатель оснащен уникальным выпускным коллектором 4-3-1 для улучшения очистки выхлопных газов и системой рециркуляции охлажденных выхлопных газов , которые предназначены для снижения температуры в камере сгорания и обеспечения увеличения наддува при лучшей экономии топлива. [24] На моделях CX-9 и CX-5 двигатель оснащен промежуточным охладителем воздух-воздух, а на Mazda3 и CX-30 промежуточный охладитель воздух-жидкость вместо этого встроен во впускной коллектор для сэкономить место.
В CX-60 двигатель сочетается с подключаемой гибридной системой, которая включает в себя электродвигатель мощностью 134 л.с. (136 л.с., 100 кВт) и литий-ионную батарею емкостью 17,8 кВтч. Комбинированная мощность составляет 323 л.с. (327 л.с., 241 кВт) и крутящий момент 500 Нм (51,0 кгм; 369 фунт-фут). [25]
Приложения:
Skyactiv-G 3.3 представляет собой продольно расположенный рядный шестицилиндровый бензиновый двигатель объемом 3,3 литра с турбонаддувом, диаметром цилиндра 86,0 мм (3,39 дюйма) и ходом поршня 94,2 мм (3,71 дюйма). Он был представлен в Mazda CX-90 в 2023 году и выпускается в двух вариантах исполнения. Он производит 209–253,5 кВт (280–340 л.с., 284–345 л.с.) и 450–500 Нм (332–369 фунт-футов). [27]
Skyactiv-X — первый коммерческий бензиновый двигатель, в котором используется воспламенение от сжатия однородного заряда (HCCI), при котором топливно-воздушная смесь воспламеняется самопроизвольно при сжатии меньшей, отдельно воспламеняемой порции топлива. Это позволяет ему достичь степени сжатия 16:1, что является улучшением по сравнению со степенью сжатия 14,0:1 у Skyactiv-G. Двигатель может работать намного экономичнее, чем обычный двигатель с искровым зажиганием, что снижает расход топлива и выбросы. [28] [29]
Этот двигатель обеспечивает повышение топливной эффективности на 20–30 % за счет использования технологии HCCI. Чтобы справиться с проблемами зажигания, вызванными воспламенением от сжатия, в каждом цилиндре также имеется свеча зажигания с технологией искрового зажигания от сжатия (SPCCI). [30] [ нужен лучший источник ] Небольшой нагнетатель типа Рутса еще больше расширяет рабочее окно воспламенения от сжатия, подавая в двигатель больше воздуха, обедняя смесь в достаточной степени для воспламенения от сжатия даже на более высоких скоростях. [31]
SPCCI работает, втягивая бедную однородную воздушно-топливную смесь, а затем сжимает ее до тех пор, пока она не достигнет точки, при которой она может самопроизвольно взорваться. Затем вторая форсунка подает вторичный заряд топлива непосредственно на свечу зажигания. Этот вторичный заряд воспламеняется свечой зажигания, в результате чего давление в цилиндре очень быстро поднимается до точки, при которой остальная часть топлива подвергается воспламенению от сжатия. Наличие свечи зажигания позволяет двигателю также работать как двигатель с искровым зажиганием в некоторых условиях эксплуатации, например, в условиях высоких скоростей и высоких нагрузок. Объявлено 5 июня 2019 года, мощность составляет 132 кВт (177 л.с.) и 224 Нм (165 фунт-сила-фут). [30]
Mazda разрабатывает рядный шестицилиндровый вариант Skyactiv-X с рабочим объемом 3,0 и 3,3 литра и заднеприводной компоновкой. Считалось, что производство нового двигателя начнется в 2022 году с Mazda CX-60 и, возможно, заднеприводной Mazda6 четвертого поколения . [32] [33] [25] Однако, по данным журнала Road & Track , в мартовском выпуске журнала Autocar за 2022 год старший менеджер отдела развития и проектирования Mazda в Европе Йоахим Кунц заявил, что планов по выпуску заднеприводного седана Mazda не было, поскольку Mazda отдавал приоритет продажам внедорожников. [34]
Приложения:
Приложения:
Skyactiv-D — семейство дизельных двигателей с турбонаддувом, разработанных в соответствии с глобальными нормами выбросов.
Чтобы исключить необходимость очистки NOx и твердых частиц в современных дизельных двигателях, степень сжатия цилиндров снижается до 14,0:1. Холодный запуск двигателя достигается за счет пьезоинжекторов с множеством отверстий и тремя программируемыми схемами впрыска, а также использования керамических свечей накаливания. Пропуски зажигания в двигателе предотвращаются за счет регулируемого подъема клапана на выпуске, который открывает выпускные клапаны во время такта впуска, что, в свою очередь, повышает температуру воздуха в двигателе. Skyactiv-D также использует двухступенчатый турбокомпрессор, в котором одна маленькая и одна большая турбина работают выборочно в зависимости от условий движения.
Skyactiv-D 1.5 (S5-DPTS/S5-DPTR) — двигатель объемом 1497 куб.см (91,4 куб.дюйма), впервые представленный в Mazda Demio/Mazda2 четвертого поколения . Имеет степень сжатия 14:1. [35]
Приложения:
Skyactiv-D 1.8 (S8-DPTS/S8-DPTR) — это двигатель объемом 1759 куб.см (107,3 куб.дюйма), который был представлен в обновленной Mazda CX-3 2018 года . [36]
Приложения:
Skyactiv-D 2.2 (SH-VPTS/SH-VPTR) — двигатель объемом 2191 куб.см (133,7 куб.дюйма), который был первым двигателем Skyactiv-D, используемым в серийных автомобилях. Впервые он был использован в Mazda CX-5 . [37] [38] В Mazda6 он производит 129 кВт (173 л.с.) и 420 Нм (310 фунт-фут). [39] Модернизированная версия Skyactiv-D использовалась в сезоне Rolex Sports Car Series 2013 года и помогла Mazda выиграть чемпионат производителя GX. Планируется, что двигатель снова будет использоваться в двух Lola LMP2 в серии United SportsCar Series .
Приложения:
Skyactiv-D 3.3 — это продольно расположенный шестицилиндровый двигатель объемом 3283 куб.см (200,3 куб.дюйма), который был представлен на Mazda CX-60 в 2022 году . [40]
Приложения:
Skyactiv-D — первый дизельный двигатель с низкой степенью сжатия в серийном автомобиле, имеющий значительно более низкую степень сжатия в первом поколении — 14:1, а не типичную степень сжатия 16:1 и выше. [42] Многочисленные университетские исследования на протяжении десятилетий изучали преимущества дизельного топлива с низкой степенью сжатия, причем основным преимуществом, отмеченным в одноцилиндровых университетских испытаниях, является резкое сокращение выбросов NOx, а также снижение твердых частиц и шума сгорания. [43] [44] Все эти исследования пришли к выводу, что, хотя и произошло заметное сокращение выбросов, это произошло за счет затрудненного холодного запуска. Mazda решила эту проблему в Skyactiv-D, применив пьезоэлектрические топливные форсунки с несколькими форсунками, которые меняют свою форму в зависимости от условий эксплуатации. Кроме того, выпускные клапаны остаются слегка открытыми при запуске двигателя, что приводит к всасыванию выхлопных газов в цилиндры и способствует быстрому прогреву двигателя. [42]
Сообщалось, что в CX-5 с двигателями Skyactiv-D после выпуска уровень масла поднимался раньше, чем ожидалось, что требовало от владельцев проверять моторное масло автомобиля каждые 1000 километров или каждый месяц и возвращать дилеру, если масло превышало уровень. щуп. [45] Эта процедура была инициирована компанией Mazda во всем мире в качестве меры предосторожности. Mazda решила проблему в первые несколько месяцев доступности двигателя путем доработки программного обеспечения и установки новых щупов с исправленным уровнем. [ нужна цитата ]
При запуске в 2012 году Mazda заявила, что двигатель Skyactiv-D будет соответствовать только стандартам выбросов Евро 5 (NOx 0,18 г/км), и необходима дальнейшая работа для достижения более строгих стандартов выбросов. [ нужна цитата ]
После скандала с выбросами Volkswagen японское правительство провело испытания всех дизельных двигателей, произведенных в Японии, чтобы убедиться, что японские производители не фальсифицируют выбросы, как это сделал Volkswagen. Было установлено, что двигатель Skyactiv-D был единственным двигателем, который прошел испытания на уровне стандарта или близком к нему. [46]
На автосалоне в Нью-Йорке в 2019 году Mazda объявила, что начнет предварительные продажи CX-5 2019 года с двигателем Skyactiv-D 2,2 л. [47] Однако изменения, необходимые для достижения стандартов выбросов Агентства по охране окружающей среды США, привели к значительным потерям в производительности и экономичности по сравнению с двигателем, соответствующим стандарту Евро-5, как показано ниже.
Австралийский двигатель Skyactiv-D 2.2L, соответствующий требованиям Euro Stage V, имеет следующие характеристики: [48]
Американский Skyactiv-D 2.2l, соответствующий требованиям Агентства по охране окружающей среды США, имеет следующие характеристики: [49]
В сентябре 2016 года Mazda отозвала 130 000 автомобилей в Японии из-за дефекта, который мог привести к выходу из строя дизельного двигателя. [50]
Хотя большинство проблем было исправлено позже, двигатель 2.2 страдал от скопления нагара, который блокировал впускной коллектор. Другие неисправности включают отказ перепускного клапана турбонаддува, что потребовало замены всего двойного турбоагрегата.
Mazda отозвала дизельные Mazda 3, Mazda 6 и CX-5 2012–2018 модельного года из-за накопления нагара. [51]
Технология Skyactiv-Hybrid представляет собой технологию электрического гибридного двигателя, использующую двигатель Skyactiv-G с технологией Toyota Hybrid Synergy Drive , первоначально лицензированную для использования с двигателем Sky для автомобилей, проданных в 2013 году. [52] [53]
Первый розничный автомобиль Mazda Skyactiv-Hybrid — Mazda3 Skyactiv-Hybrid с двигателем Skyactiv-G 2.0 и степенью сжатия 14:1 — был представлен на Токийском автосалоне 2013 года. [54] [55]
Двигатель Skyactiv-CNG работает на сжатом природном газе. Первый розничный прототип автомобиля Mazda Skyactiv-CNG — Mazda3 Skyactiv-CNG Concept — был представлен на Токийском автосалоне 2013 года. [54] [55] [56] [57]
Двигатель Skyactiv-R — это роторный двигатель нового поколения Mazda .
Концепт Mazda RX-Vision с роторным двигателем Skyactiv-R был представлен на Токийском автосалоне 2015 года. [58]
В 2023 году Mazda представила первую серийную версию роторных двигателей этого поколения. Двигатель, используемый в Mazda MX-30 R-EV, развивает мощность 75 л.с. при 4500 об/мин и имеет рабочий объем 830 куб.см в однороторной конструкции. [59]
e-Skyactiv — это аккумуляторно-электрическая трансмиссия. [60]
Приложения:
e-Skyactiv-G — первая силовая установка «мягкого гибрида».
Приложения:
Skyactiv-Drive — это семейство автоматических трансмиссий SKY-Drive. Mazda отказалась от технологии двойного сцепления в автоматических трансмиссиях, поскольку поведение двойного сцепления в определенных ситуациях было неоптимальным. [61] Вместо этого Mazda решила перепроектировать обычную автоматическую коробку передач , сделав гидротрансформатор менее загруженным, а многодисковое сцепление большую часть времени отключает гидротрансформатор. Новая автоматическая коробка передач Skyactiv рассчитана на шесть или восемь передач вперед, одну передачу назад, короткий гидротрансформатор и сцепление, интегрированное с гидротрансформатором. [62] [25]
Skyactiv-MT — семейство механических коробок передач. Чтобы добиться меньшего усилия переключения при коротком ходе рычага переключения передач, передаточное число рычага увеличивается. Однако для преодоления более короткого внутреннего хода используется небольшой модульный шлиец. Ход переключения уменьшен на 15 процентов, что делает переключение передач самым коротким среди всех легковых автомобилей. [63]
Для снижения веса трехвальная зубчатая передача спроектирована так, что задняя и первая передачи расположены на одном валу, а вторичный вал короче.
Skyactiv-Body — это легкий и сверхжесткий автомобильный кузов нового поколения с улучшенными характеристиками безопасности при столкновении. Он на 8% легче и на 30% жестче, чем предыдущие поколения. [64] [ нужен лучший источник ]
Приложения:
Масштабируемая архитектура Skyactiv Multi-Solution — это автомобильная платформа , которая поддерживает как переднеприводные модели с поперечным расположением двигателя (в рамках Малой группы продуктов), так и заднеприводные автомобили с продольным расположением двигателя (в рамках Большой группы продуктов). [65]
Малая продуктовая группа представляет собой переднеприводную и полноприводную автомобильную платформу, спроектированную с поперечным расположением двигателя. [66] [67]
Приложения:
Большая продуктовая группа представляет собой заднеприводную и полноприводную автомобильную платформу, спроектированную с продольным расположением двигателя. [68]
Приложения:
Но самым смелым достижением является 2-литровый бензиновый двигатель Skyactiv-G.
Эта 4-цилиндровая силовая установка дебютировала в Северной Америке на Mazda 3 2012 года, где она повысила показатель экономии топлива до 8,5 л/100 км в городе и до 5,8 на шоссе с автоматической коробкой передач с 24/33 для седана модели 2011 года. с 2-литровым двигателем.
...
Команда инженеров на раннем этапе отказалась от варианта вариатора, а чуть позже в процессе планирования отказалась от варианта с двойным сцеплением.
Причина: автоматизированная механическая коробка передач с двойным сцеплением обеспечивает более спортивные характеристики, но Mazda посчитала, что это немного резковато для повседневной городской езды.
В результате новый механизм переключения передач представляет собой обычный автоматический механизм, а подрулевые лепестки доступны в более высоких комплектациях.