Двигатели скайактив: ресурс, особенности, проблемы

Любой автоэксперт утром, днем и ночью готов к тому, что к нему обратятся за помощью с просьбой помочь выборе авто. Одно дело, когда люди не знают, что им выбрать, и нужно лишь направить собеседника в нужную сторону.

Другое — когда марка и модель уже определена, безумно нравится и человек ждет только одобрения выбора. Хуже, когда этот человек — ближайший родственник, который обратился с помощью в выборе подержанной Mazda CX-5.

Что же, решаем вместе, отговаривать или нет от покупки японского кроссовера.

Пресс-служба Mazda.

CX-5 — не только первый кроссовер Mazda, но и первая модель, созданная по новой концепции: новые двигатели, новая дизайнерская философия и новый ответ тенденциям времени.

Последние связаны с тем, что наигравшись в роторные двигатели, Mazda стала перед выбором — идти по европейскому пути, разрабатывая маленькие турбомоторы с роботизированными коробками передач, или же остаться верной традиционным технологиям.

Удивительнее всего то, что японцы решили совместить первое со вторым. Так появилась линейка двигателей SkyActiv.

Обновленная Mazda CX-5 добралась до российских дилеров

Основная фишка в том, что японцы остались верны атмосферным моторам и классическим автоматам, но внедрили туда все возможные технологии, которые позволили довести и показатели мощности, и показатели экономичности, а также экологичности до всех требуемых стандартов.

С одной стороны, привычные двигатели и коробки были тепло встречены на консервативных рынках, в том числе, российском — Mazda CX-5 уверенно держится в топ-25. С другой, в душе таились подозрения, насколько сверхтехнологичные моторы выдержат наши условия эксплуатации.

Поскольку первым образцам Mazda CX-5 исполнилось уже по 7-8 лет, самое время подвести первые итоги.

Итак, на российском рынке CX-5 присутствует с 2011 года с тремя двигателями — бензиновыми 2.0 и 2.5, а также с турбодизелем объемом 2.2 литра. Престижный японский автомобиль очень ликвиден, а потому цена держится даже на самые первые экземпляры с пробегом за 150 000 км.

Дешевле чем за 700 000 рублей найти кроссовер удастся вряд ли. Самые свежие пострестайлинговые образцы первого поколения 2017 года до сих пор стоят по 1,7-1,8 млн рублей. Но смысла в такой покупке немного, поскольку можно рассматривать уже новые CX-5 второго поколения.

В целом, поиск достойного экземпляра нужно начинать, имея в кармане около миллиона рублей.

Двигатели

Пресс-служба Mazda.

Львиная доля CX-5 была продана с бензиновыми атмосферниками SkyActiv 2.0 и 2.5. Двигатели технически схожи и кроме объема отличаются только конструктивными нюансами отдельных элементов.

Главная «фишка» моторов — невероятно высокая степень сжатия 14:1 и 13:1, соответственно, а также облегченная поршневая группа, благодаря которым удалось достичь хороших показателей экономичности без потери мощности.

Продажи Mazda 3 в России могут начаться летом

Правда экономичность только топливная, а вот расход масла у обоих моторов повышенный, так что следить за уровнем нужно внимательно, иначе двигатель можно загубить. Внимание к топливным форсункам, приводному ремню и катушкам зажигания.

Первые быстро забиваются из-за некачественного топлива, в механизме второго слаб пластиковый ролик, который лучше сразу менять на более качественный аналог, а катушки сами по себе оказались недолговечны и менялись в свое время по гарантии.

Кстати, свечи для моторов SkyActiv в силу их специфики рекомендуется использовать только оригинальные.

Еще одна встречающаяся особенность моторов — старт со второй-третьей попытки. Проблема не страшная и решается обновлением программного обеспечения.

Последний удар по Ford Explorer. Что нового в Mazda CX-9

А вот «скайактивный» дизель 2.2 оказался неудачным, благо спрос на такую версию в России был минимальным — менее 10% версий.

У мотора две главные проблемы — ненадежный вакуумный насос и хлипкие крепления топливных форсунок.

Из-за разрушения насоса в двигатель попадают его металлические осколки и опилки, которые забивают масляные каналы, что приводит к кончине мотора — в свое время маздавские дизеля даже меняли по гарантии в сборе.

• Из-за слабых креплений форсунки выбивает из посадочных мест, после чего на этом месте начинает скапливаться нагар, а далее снова забиваются масляные каналы и снова начинается масляное голодание, приводящее к тяжелым последствиям.
• В результате массы отзывных и гарантийных случаев компанией Mazda было принято решение снять дизель с российских поставок.
• Коробки передач и полный привод

Пресс-служба Mazda.

На Mazda CX-5 устанавливалось три коробки передач — одна механическая и два автомата. Механика — большая редкость в силу того, что ставилась она только на базовую переднеприводную версию, которую никто не покупал, так что каких-то проблем с ней не зафиксировано в силу минимального распространения.

Разные автоматы предназначались для бензиновых и дизельных версий. Как назло, более мощная и выносливая коробка серии GW ставилась именно на дизель, где на фоне проблем с мотором зарекомендовала себя с самой лучшей стороны — владельцы не отмечают вообще никаких нареканий.

Автовладельцев избавили от судов по ОСАГО

А вот более простой автомат серии FW отметился одной, но серьезной проблемой — повышенным износом муфты заднего хода, стружка от работы которой забивает гидросистему. Избежать проблемы можно перепрошивкой софта и регулярной сменой исключительно оригинального масла Mazda.

Что касается полного привода, то при регулярных вылазках на бездорожье страдают подушки муфты, угловой редуктор, подтекают сальники, а также встречаются повреждения манжеты между автоматом и раздаткой.

Подвеска и рулевое

Пресс-служба Mazda.

Mazda CX-5, несмотря на независимые схемы подвесок, имеет похвальный ресурс почти всех деталей. Основные элементы без проблем выхаживают 100 000 км, а, например, сайлент-блоки рычагов не меняются вдвое больший период. Вопросы могут вызвать разве что ступичные подшипники или поврежденные неаккуратной ездой пыльники амортизаторов.

Задолго до Arkana: что ломается в подержанных кроссоверах Renault

На начальном этапе подкачали рулевые тяги, которые быстро начинали люфтить — их меняли по гарантии. Пропуск проблемы через некоторые время мог привести к выходу из строя рулевой рейки — тяги задевали за ее кожух.

Электрооборудование, салон и кузов

Распространенная проблема на Mazda CX-5 — сбой работы системы StartStop, которая глючила из-за различных проблем со специальным аккумулятором. За его работоспособностью нужно следить.

Глюки электрооборудования — повод проверить машину на кузовной ремонт: неаккуратная перетяжка магистралей проводов приводила к проблемам. Кстати, сбои навороченных радарных систем, установленных под потолком — следствие плохо установленного лобового стекла.

Кроме того, у CX-5 и без этого регулярно отказывала камера заднего вида и электроприводы зеркал.

Mercedes научит женщин любить свои автомобили

Что же до кузова и салона, то единственной проблемой может стать тонкий слой краски, подверженный царапинам и сколам. В остальном машина сделана очень качественно как снаружи так и внутри, причем вне зависимости от страны сборки.

Вывод

Mazda CX-5 очень достойный претендент на покупку, качество которого оправдывается повышенной ценой. Однако несколько моментов нужно знать обязательно.

АвтоВАЗ рассказал, кто покупает автомобили Lada

В-третьих, проверить машину у дилера на прохождение всех возможных отзывных кампаний, коих было немало: обновленный и «прошитый» кроссовер — залог дальнейшей беспроблемной жизни.

Ну и последняя рекомендация — уже после покупки не пожалейте средств застраховать CX-5 по КАСКО. Увы, кроссовер от Mazda регулярно попадает в лидеры рейтингов угонов.

Источник: https://rg.ru/2019/06/02/naskolko-nadezhna-mazda-cx-5-dvigateli-skyactiv-i-voprosy-k-elektrike.html

Двигатель СкайАктив: принцип работы, особенности устройства моторов Skyactiv. Какой ресурс, и есть ли отзывы владельцев Mazda о проблемах

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.

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.

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 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.

Источник: http://mttunost.ru/dvigatel-skaiaktiv-princip-raboty-osobennosti-ystroistva-motorov-skyactiv-kakoi-resyrs-i-est-li-otzyvy-vladelcev-mazda-o-problemah/

Надежность и проблемы двигателей Mazda Skyactiv

«Хотелось бы услышать ваше мнение о надежности моторов по технологии Mazda Skyactiv. Наверняка уже есть достаточная статистика по данному двигателю. Впечатляют заявленные характеристики атмосферных бензиновых моторов, а как с ресурсом обстоит дело?»

Первые пять лет после дебюта двигателей Skyactiv, разработанных компанией Mazda, прошли без серьезных неприятных сюрпризов.

Правда, в России начало продаж моделей, оснащенных бензиновыми Skyactiv (есть еще и дизельные), чуть не обернулось скандалом в связи с неоднократно имевшими место случаями, когда мотор запускался, но через несколько секунд глох и начинал нормально работать лишь после второго, реже — третьего, еще реже — четвертого и так далее запусков.

До сих пор остается загадкой, что было точной причиной этой проблемы. Озвученная японцами версия — виноват низкокачественный бензин.

Но если в нее поверить, то придется признать, что через два года после начала продаж Skyactiv на всех заправках России, как сговорившись, начали продавать бензин высшей пробы, после чего проблема как бы «рассосалась» сама собой.

Между тем известно, что помимо анализа топлива инженеры Mazda изучили также показания диагностических приборов, в реальных условиях зафиксировавших, как проявлялась неисправность. 

Если учесть, что в Беларуси подобная проблема не отмечалась, а, по словам наших специалистов, первоначально автомобили с двигателями Skyactiv, продававшиеся на белорусском рынке, шли с европейской прошивкой блока управления, можно предположить, что в российском программном обеспечении имелся какой-то «косяк», который при определенных условиях не позволял исправному двигателю продолжать устойчиво работать после первого запуска. Возможно, ко времени, когда машины с российской прошивкой начали поступать к нам, ошибка в программе была устранена. Тем не менее существует только официальная версия о некачественном бензине, остальное — догадки. Остается добавить, что наблюдалась проблема лишь в холодное время года.

В общем, дело это прошлое, и подтверждает оно, что начало серийного производства новых автомобилей или узлов и агрегатов редко обходится без сучка без задоринки.

Главное, что в случае с двигателями Skyactiv этот «сучок» оказался единственным, а все другие неисправности, относящиеся непосредственно к данным моторам, массового характера не имеют и выглядят случайностями, которые нередко могут быть списаны на отношение отдельных владельцев к правилам эксплуатации.

В частности, двигатели Skyactiv более требовательны к величине октанового числа бензина, чем другие моторы. Причина — нетипично высокая для бензиновых двигателей степень сжатия.

В зависимости от исполнения двигателя она составляет 13-14 единиц, в то время как в прочих бензиновых моторах обычно не превышает 11 единиц.

Впрочем, из-за способности двигателей Skyactiv в зависимости от нагрузочного режима работать то по циклу Миллера, то по циклу Отто вопрос о том, какая у них реальная, а не геометрическая степень сжатия, — тема для дискуссий, но важно не это.

Важно, что в отличие от других моторов со степенью сжатия до 11, которые при заявленной производителем октановой потребности в 95 единиц могут без особого ущерба надежности и долговечности работать на 92-м бензине, для Skyactiv необходим бензин не ниже 95-го.

Опять же бензиновые Skyactiv — двигатели с непосредственным впрыском топлива. Наличие в их системе питания топливного насоса, создающего в системе давление до 200 бар, и шестиструйных форсунок не только делает их похожими на дизели, но и увеличивает привередливость к наличию в бензине посторонних примесей и воды по сравнению с моторами с распределенным впрыском.

В сравнении с предшественниками в силовой гамме Mazda двигатели Skyactiv более требовательны также к качеству смазки, что подтверждается наличием в них гидрокомпенсаторов тепловых зазоров в клапанах и подводов масла к кулачкам распредвалов, которых не было раньше.

Что касается срока службы до того, как узлы моторов Skyactiv начнут создавать ресурсные проблемы, то говорить о нем преждевременно. Далеко не все двигатели даже первых лет выпуска преодолели свыше 100 тыс. км.

К тому же из сказанного выше должно быть понятно, что ресурс не является некой фиксированной величиной, а может быть «откорректирован», причем необязательно отношением владельцев к правилам эксплуатации и обслуживания, но и условиями, в которых используется тот или иной автомобиль.

Именно последнее повинно в единственной характерной для моделей с двигателями Skyactiv проблеме, однако самих моторов она касается опосредованно, связана в первую очередь с системой энергоснабжения и затрагивает только машины, эксплуатирующиеся в городских условиях по маршруту «дом — работа — дом» с расстоянием в одну сторону до 8-10 км. При использовании в таком режиме генератор не успевает восполнить энергию, затраченную аккумулятором на запуск двигателя. 

В результате аккумулятор постепенно разряжается, пока система самодиагностики не определит, что уровень зарядки батареи слишком низкий, после чего на приборном дисплее появляется требование о необходимости зарядки аккумулятора. Если меры предприняты не будут, не исключено, что на работу придется добираться на общественном транспорте. 

Проблема, как некогда в России, опять-таки наблюдается только в холодный период года, но российские случаи обычно не сопровождались предупреждением о разрядке аккумулятора.

Специалисты по Mazda, знающие об этой особенности машин со Skyactiv, рекомендуют владельцам, которые пользуются автомобилем исключительно для коротких городских поездок, периодически нарушать установленный распорядок для более продолжительных и желательно загородных поездок, а при невозможности это делать — следить за батареей и при необходимости подзаряжать ее на стационарном зарядном устройстве. 

• Сергей БОЯРСКИХ Фото из открытых источников 
• ABW.BY

У вас есть вопросы? У нас еcть ответы. Интересующие вас темы квалифицированно прокомментируют либо специалисты, либо наши авторы — результат вы увидите на сайте abw.by. Оставляйте вопросы на форуме или воспользуйтесь кнопкой «Написать в редакцию»

Источник: https://www.abw.by/novosti/used_cars/198182

Двигатели Skyactiv – высокая степень сжатия, но неремонтопригодность

Январь 27

19:00
2015

by Александр Пикуленко

Алексей Соломин: Здравствуйте.

Александр Пикуленко: Давайте сегодня поговорим о современных двигателях внутреннего сгорания

На сегодняшний день двигатель внутреннего сгорания достиг своего совершенства. Хотя нет предела совершенству. Я много раз говорил: «Не покупайте подержанные моторы Skyactiv». Мне говорят: «Почему вы их так не любите?» А вы представьте себе – двигатель Skyactiv работает по двум циклам. На малых нагрузках он работает по циклу Миллера, а на больших – переходит на цикл Отто.

А.

Соломин: А в чем разница для пользователя?

А.

Пикуленко: Цикл Миллера (или его ещё иногда называют Аткинсона) – это работа на очень бедных смесях с большим диапазоном открытия впускных-выпускных клапанов, а цикл Отто – обычный четырехтактный цикл, который уже работает на богатых смесях, в, на мой взгляд, более щадящем режиме для двигателя, потому что сгорание лучше. Но сам переход от цикла Миллера к циклу Отто – достаточно жесткий для мотора. Это требует очень сложных инженерных ухищрений. Сделали новый двигатель со степенью сжатия 14, даже 13. Это очень высокая степень сжатия, как у спортивных моторов. Он вообще сделан как спортивный. Например, они сделали разъём по оси коленчатого вала блока цилиндров. Но блок цилиндров не чугунный, а алюминиевый. Высокая степень сжатия требует постоянного и очень тонкого наблюдения за детонацией в камере сгорания, так как машины сейчас с непосредственным впрыском. Там на свечи были поставлены ионные датчики. После разряда остается ионный след между электродами. Датчик замеряет этот след и выводит, должно ли зажигание происходить раньше или позже, чтобы не было детонации. Очень высокая чувствительность к качеству топлива. Плюс наблюдается износ датчика на определенном моменте.

Выпускной коллектор сделан не как у нас, а по принципу 4-2-1. Абсолютно спортивный, из тонкого металла, потому что переплетен в паук. Через какое-то время его надо будет заменить.

Нужен целый ряд дополнительных устройств. Раз работает по циклу Миллера – значит с разрежением плохо. Это беда всех современных моторов, турбированных тоже.

Нужен дополнительный вакуумный насос, чтобы когда вы нажимаете на тормоза – ведь у вас вакуумный усилитель – они срабатывали. Вакуумный насос объединён с топливным насосом высокого давления. Вещь очень дорогая.

Она приводится от распредвала выпускных клапанов через передачу.

Ford Model T Torpedo Phaeton 1923

Передача здесь очень интересная. Можно называть ее планетарной, можно циклоидальной. В своё время, когда появился Ford T, у него была планетарная передача. И Джон Стейнбек в своём романе «Гроздья гнева» написал, что несколько поколений американцев знали, как устроена планетарная передача, ничего не зная об устройстве Солнечной системы.

Если у вас выходит из строя ТНВД, вы вынуждены его выбрасывать, так как это вещь ремонтонепригодная. Если выходит из строя вакуумный насос – то же самое. Я больше того скажу. Есть ещё две муфты для изменения фаз газораспределения. Одна выпускная, привычная гидравлическая, а другая – электрическая.

Вот этот электромотор и приводит в действие через замысловатую циклоидальную передачу. Плюс еще рокеры на игольчатых подшипниках. Что в итоге? Мотор Skyactive – очень чувствительный к качеству бензина, обслуживанию, качеству свечей, масла. И всё это стоит немалых денег. Причём ремонт практически невозможен.

А если и возможен, то это половина стоимости подержанного автомобиля.

А.

Соломин: Зафиксирую – мотор хорош и двигатель хорош, но дорогой и неремонтируемый.

А.

Пикуленко: Да. Я больше того скажу. Мне тут рассказали интересную вещь, что они сделали интересную коробку Skyactiv – лёгкую, компактную. Но оказывается, она совершенно неремонтопригодна. Это, кстати, беда многих коробок, не только от Mazda. Делается в легком алюминиевом корпусе и забиваются подшипники. Подшипник разбивается – надо менять корпус коробки.

Поэтому специалисты, которые занимаются коробками, как раз по поводу Skyactiv говорят, что не берутся ремонтировать механические коробки, потому что она неремонтопригодна. Это цена за современные инженерные ухищрения.

Алексей Нарышкин: А как можно вообще сломать механическую коробку?

Двигатель Skyactiv Mazda 3

А.

Пикуленко: Вопрос естественного износа всегда присутствует. Когда где-то не усмотрел за качеством смазки, где-то резко переключился. Ты же не знаешь на вторичном рынке, как до тебя клиент поступал. Может быть, он светофорными гонками увлекался в день по четыре раза и переключал, вколачивая по зубам. Ведь слышно, как по зубам коробки попадают. Всё началось с того, что я посмотрел, как Mazda увеличила цены на запчасти.

Потом оказалось, что, действительно, запчасти на эти моторы очень дороги, потому что применяются сверхсовременные материалы.

Я поэтому и не рекомендую покупать Mazda с двигателем Skyactiv на вторичном рынке. Намучаетесь, потому что инженерно-изощренно и очень дорого.

А.

Соломин: Сергей из Москвы у вас спрашивает, а есть ли двигатели с изменяемым объемом камеры сгорания?

Модель Saab 9-5, для одной из серий которой был создан экспериментальный двигатель SAAB Variable Compression (SVC)

А.

Пикуленко: Есть. И с этими двигателями много экспериментировал ныне умерший Saab. Но я смотрю, что на стенды разных замечательных производителей опять сейчас возвращаются двигатели с изменяемой степенью сжатия. Ведь впереди норма Евро-7. Сейчас идёт работа над моторами Евро-7. Чтобы выполнить нормы Евро-7, нужны ещё более сложные инженерные ухищрения. И ещё одна маленькая ремарка по двигателю Skyactiv. Эксперты всё пробуют. Оказалось, что двигатель Skyactiv смог достичь 150 сил только на 98-ом бензине.

 А самое главное, что реальный расход топлива с этими инженерными ухищрениями мало отличается от машины, оборудованной системой «старт-стоп».

А.

Соломин: Ольга пишет. Жалко Saab, хорошая была машина.

А.

Пикуленко: Наверное, жизненный цикл прошёл. Мне многие автомобили жалко, иногда исчезают великие марки. Я боюсь, что скоро исчезнет Lancia. Это марка с великой историей! Но она тихо умирает.

А.

Соломин: Если Skyactiv – плохой вариант, то какой вариант хороший?

А.

Пикуленко:

Хороший вариант – это большеобъёмный атмосферник. Как ни странно, я пришёл к такому выводу. Трёхлитровые дизели – хороший вариант.

А.

Соломин: А марки?

А.

Пикуленко: Хорошие двигатели – как всегда, у Mercedes, у BMW. Да, TFSI – двигатели, которые вызывают проблемы. Но о TFSI мы ещё поговорим, там тоже есть, о чём сказать. Просто когда мы говорим о новых машинах, то пока гарантийный и первый постгарантийный год – всё в порядке. Заводы, конечно, научились этот период выдерживать. Я же говорю о вторичном рынке.

А двигатели Skyactiv – учтите, это вторичный рынок.

Источник: https://amsrus.ru/2015/01/27/korobka-skyactiv-kompaktna-no-neremontoprigodna-razvorot-26-01-chast-1/

Двигатели Skyactiv: перестройка

Mazda всегда отличалась нестандартными конструкторскими решениями. Она единственная долгое время серийно производила машины с роторными моторами. А когда настал очередной этап совершенствования привычных поршневых двигателей, снова пошла своей дорогой.

Перед мотористами всех компаний нынче стоит одна задача: повысить одновременно отдачу и экономичность двигателей, вписав их в жесткие экологические нормы Евро‑6. Рецепт европейских инженеров — малообъемные двигатели с наддувом.

Идею даунсайзинга Mazda отвергла — дескать, все эти наддувы, интеркулеры, трубопроводы слишком дороги, а радости от малокубатурных моторов немного. И снова решила пойти своим, сугубо японским путем — сохранить «полноразмерные» атмосферники, но поиграть со степенью сжатия (СЖ).

Степень сжатия — это отношение объема пространства над поршнем в его нижней мертвой точке (объем цилиндра и камеры сгорания) к объему пространства над ним в его верхней мертвой точке (объем камеры сгорания). Степень сжатия показывает, во сколько раз сжимается топливовоздушная смесь в цилиндре. От этого параметра зависят термический КПД двигателя и его мощность.

Под давлением обстоятельств

При постройке бензинового атмосферника Skyactiv-G за основу был взят предшественник MZR 2.0 со степенью сжатия 10,0. Увеличение СЖ повышает температуру и давление в цилиндре в конце такта сжатия. Это сулит более высокие КПД и мощность, но одновременно и сильную склонность к детонации — взрывному сгоранию топливовоздушной смеси, которое приводит к перегреву и разрушению колец и поршней. СЖ, близкая к 14, больше характерна для высокофорсированных спортивных моторов, работающих на топливе с высоким октановым числом, стойким к детонации. В конструкцию Skyactiv-G внесли массу новшеств, чтобы он мог безболезненно переваривать обычный 95‑й бензин и поработали над снижением механических потерь ради улучшения экономичности.

Уберечь двигатель от детонации призваны ионные датчики, встроенные в катушки зажигания. Вся соль в том, что работа мотора именно на грани детонации и обеспечивает максимально эффективное сгорание смеси.

Ионные датчики более чувствительны и позволяют лучше контролировать момент появления детонации в каждом цилиндре — а до этого за ней следил лишь один традиционный страж, установленный в блоке. Новый датчик отслеживает детонацию по колебаниям ионного тока в зазоре между электродами свечи после воспламенения смеси.

При ее сгорании образуются ионы, которые делают среду токопроводящей. Датчик подает напряжение на центральный электрод свечи и замеряет ток, проходящий между ним и заземленным боковым электродом.

Обновленная топливная система с непосредственным впрыском обеспечивает давление до 200 бар! С повышением давления в цилиндре это стало необходимым для правильного смесеобразования (ранее Mazda применяла непосредственный впрыск в основном для наддувных моторов, но давление не превышало 115 бар). На выходе такое решение дает эффективное сгорание, то есть высокую мощность, экономичность и экологичность двигателя.

Как и прежде, ТНВД (топливный насос высокого давления) имеет привод от распредвала, но на сей раз от выпускного. Дополняют его форсунки с шестью отверстиями (для лучшего распыления топлива). При хорошем испарении бензин еще и сбивает температуру в камере сгорания, а это тоже снижает вероятность возникновения детонации.

Система выпуска оснащена коллектором 4-2-1, пришедшим из автоспорта. Его конфигурация снижает сопротивление при выходе отработавших газов (ОГ) из цилиндров. В обычном коллекторе волна ОГ из одного цилиндра может совпадать с моментом открытия выпускных клапанов в соседнем. Она создает обратное давление, которое мешает выходу следующей порции отработавших газов.

Чтобы сократить насосные потери в моторе и повысить экономичность, инженеры научили его работать по двум циклам: Аткинсона и более традиционному для бензиновых двигателей циклу Отто.

Первый задействуется при низких нагрузках, когда нет необходимости в высоком крутящем моменте: впускные клапаны закрываются позже, уже на такте сжатия, и часть воздуха выходит через них обратно во впускной коллектор. По сути, поршень проходит часть пути без сжатия воздуха.

Это снижает фактическую СЖ и крутящий момент, но вместе с ними и насосные потери. В таком режиме мотор работает более эффективно.

А при средних и высоких нагрузках впускные клапаны закрываются раньше (привычный цикл Отто) и происходит полное наполнение цилиндров. СЖ снова доходит до 14 — и мотор выдает высокий крутящий момент.

Цикл Аткинсона заставил инженеров включить во впускную систему вакуумный насос для нормальной работы усилителя тормозов. А всё из-за недостатка вакуума во впускном коллекторе при работе мотора в этом режиме. Насос имеет привод от выпускного распредвала и делит корпус с ТНВД.

Раньше подобные, но более простые узлы были обычным делом только для наддувных двигателей — у них вообще беда с вакуумом. Двигатель способен работать по двум циклам благодаря двум муфтам изменяемых фаз — это привычная гидравлическая на выпускном распределительном валу и электрическая на впускном.

Электрическая муфта более эффективна, но прежде ее не применяли на маздовских моторах. Она имеет больший диапазон регулирования и обеспечивает более точное управление по сравнению с гидравлической.

Муфта состоит из электродвигателя (установлен на передней крышке мотора) и соединенного с ним привода (закреплен на самом распредвалу), представляющего собой замысловатую планетарную передачу. Пока скорости вращения электродвигателя и распредвала равны, имеем постоянные фазы.

В новых условиях работы мотора влияние теплового зазора в приводе клапанов повысилось, поэтому наконец использовали гидрокомпенсаторы. Чтобы снизить потери на трение, инженеры отказались от обычных колпачковых толкателей в пользу рокеров с игольчатыми подшипниками. Новый механизм приправили дополнительными масляными магистралями для смазки кулачков распредвалов.

Новшество в масляной системе — насос с регулировкой давления в двух диапазонах (в зависимости от режима работы мотора), необходимый для снижения гидравлических потерь.

Чтобы снизить механические потери и потери на трение, инженеры стремились максимально облегчить элементы двигателя — в этом японцы пошли по стопам европейских коллег.

Под нож попал весь кривошипно-шатунный механизм: поршни, шатуны и коленвал.

У поршней очень интересная форма днища. Обычно у бензиновых поршней оно плоское, хотя иногда имеет выемки для впускных клапанов — цековки. А здесь днище выпуклое да еще и с большой выемкой по центру. Это сделано для формирования вокруг свечи зажигания смеси, сгорающей более стабильно и полноценно.

Облегченный алюминиевый блок цилиндров теперь состоит из двух частей. Его разделили по оси коленвала на верхний и нижний. Подобная конструкция встречалась и у некоторых дизельных моторов, но при этом блок был чугунным, более жестким.

В итоге массу двигателя снизили на 10%, а потери на трение — аж на 30%! Расход топлива и выбросы СО 2 уменьшились на 15%, столько же прибавил крутящий момент.

Обойдясь без наддува, японцы улучшили все показатели, но мотор получился на редкость замысловатым. Больше всего тревожит то, что высокая степень сжатия существенно повысила нагрузки на элементы двигателя, а их дополнительно еще и облегчили — считай, ослабили.

В невесомости

В основу наддувного дизельного мотора Skyactiv-D тоже лег предшественник — турбодизель MZR-CD со степенью сжатия 16,3. Понижение степени сжатия до 14 заметно снизило температуру и давление в цилиндре. Это повысило КПД агрегата, но ухудшило перемешивание топливовоздушной смеси и ее самовоспламенение при холодном пуске мотора и его прогреве.

Чтобы дизель был эффективным и экологичным во всех режимах работы, инженеры пошли на хитрость.

Холодный пуск мотора облегчают обновленные керамические свечи предпускового прогрева. За две секунды они нагревают воздух в камере сгорания до 1000 градусов.

Для стабильного сгорания смеси при прогреве двигателя в ГРМ внедрили систему изменения фаз, а это большая редкость для дизельных агрегатов. В привод клапанов, идентичный бензиновому собрату, внедрили механизм переменного хода.

Он слегка приоткрывает один из двух выпускных клапанов в каждом цилиндре на такте впуска: часть горячих выхлопных газов возвращается в цилиндр и поднимает температуру в нем.

Это облегчает распыление топлива и обеспечивает более стабильное сгорание смеси.

Механизм переменного хода клапанов состоит из рокера с двумя рычагами (внешний и внутренний) и кулачка распредвала с двойным профилем — высоким и низким. Внешний рычаг взаимодействует с высоким профилем, а внутренний — соответственно с низким.

Первое обеспечивает обычное открытие клапана в такте выпуска, а второе — немного приоткрывает его в такте впуска. Внутренний рычаг закреплен на внешнем с возможностью наклоняться относительно него.

Соответственно, когда задействован стопор, внутренний рычаг тянет за собой внешний, вызывая дополнительное открытие клапана.

Качество смесеобразования в цилиндре повысили и за счет точности работы топливных форсунок. В турбодизеле она зависит от давления в магистрали возврата солярки в бак (магистраль обратки). Для поддержания постоянного высокого давления в систему включили специальный блок клапанов. Он одновременно управляет подачей топлива в ТНВД и связывает все магистрали обратки.

Мотор оснастили двумя турбокомпрессорами, объединенными в одном корпусе. Большая и малая турбины установлены последовательно. Это позволяет сочетать их преимущества.

Малый турбокомпрессор (турбина высокого давления) имеет быструю реакцию и выдает большое давление наддува при низких оборотах двигателя, а большой турбокомпрессор (турбина низкого давления) — при высоких.

Работой единого узла управляет «мозг» с помощью трех клапанов (см. схему).

Малая СЖ существенно снизила нагрузки на мотор и сократила насосные потери. Поэтому инженеры облегчили и турбодизель. Теперь у него тоже алюминиевый разборный блок цилиндров. Изменения в кривошипно-шатунном механизме более глобальные: инженеры отказались от смещения поршневого пальца, но сместили ось коленвала относительно оси цилиндра.

Таким ходом убили сразу двух зайцев — снизили боковое усилие на поршне на такте рабочего хода (сопротивление скольжению) и сохранили эффект смещенного пальца (снижение эффекта перекладки поршня при прохождении ВМТ). Головка блока теперь имеет интегрированный выпускной коллектор.

Помимо уменьшения габаритов и сокращения массы мотора, это ускоряет прогрев нейтрализатора.

В целом картина с новым дизелем отраднее, чем с бензиновым мотором. Он усложнился и попал под нож облегчения, зато уменьшение СЖ серьезно снизило нагрузки на все узлы.

Легко в бою

Мазды с бензиновыми моторами Skyactiv бегают по России почти три года. И пока, как ни странно, без серьезных проблем. Поначалу было несколько случаев замены масляных насосов, которые почему-то не развивали максимальную производительность, из-за чего в первую очередь дурила гидравлическая муфта изменяемых фаз на выпускном валу.

Затем случилась история с «даблстартами», о который мы подробно рассказывали (ЗР, 2013, № 8). А сейчас зарегистрировано несколько случаев выработки на кулачках впускного распредвала, приводящей к росту шумности мотора. Но все описанное можно смело отнести скорее к исключениям из правила, его же и подтверждающим: моторы Skyactiv достаточно надежны.

Относительно турбодизелей серьезной статистики пока нет: их продают чуть больше года, а спрос крайне мал. Могу лишь предположить, что с ними тоже не будет много проблем, поскольку нагрузки существенно снижены. Не вселяет опасений и бензиновый Skyactiv-G объемом 2,5 литра, поскольку степень сжатия в нем сократили до 13.

Дизельный эффект

Степень сжатия влияет на очень важный параметр в работе дизеля — задержку самовоспламенения. После впрыска топливу нужно определенное время для распыления и смешивания с воздухом.

Для высокого КПД важно, чтобы смесь начала гореть максимально близко к верхней мертвой точке поршня (ВМТ). То есть впрыск нужно делать заблаговременно.

Тогда вся энергия расширения газов при сгорании успеет пойти на перемещение поршня вниз.

У моторов с высокой СЖ давление и температура в ВМТ очень велики. Ранний впрыск приводит к спонтанному воспламенению смеси прежде, чем она перемешается.

На выходе это дает неравномерное, «шумное» сгорание с повышенными выбросами и противодавлением движению поршня вверх. Поэтому в таких агрегатах впрыск делают более поздним.

В итоге сгорание происходит после прохождения ВМТ, когда поршень уже сам идет вниз, — и часть тепловой энергии уходит впустую.

У турбодизеля Skyactiv-D с низкой СЖ давление и температура соответственно ниже. Это позволяет делать более ранний впрыск. Сгорание смеси происходит более длительно и эффективно даже вблизи к ВМТ. Результат — более высокие КПД и показатели экологичности мотора.

Двигатели Skyactiv: перестройкаДвигатели Skyactiv: перестройка

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/748446-dvigateli-skyactiv-perestrojka/