Još ima potencijala i u benzinskom motoru

Neki proizvođači kao da su digli ruke od motora s unutarnjim izgaranjem, ali u Mazdi vjeruju da inovativnim rješenjima ovu tehnologiju mogu "pogurati" duboko u stoljeće u kome živimo

Marko Guzina srijeda, 14. ožujka 2018. u 11:00

Već je aktualni Skyactiv-G pogonski motor prepoznat kao najštedljiviji u klasi na tržištu Sjeverne Amerike, a nedavno predstavljeni Skyactiv-X trebao bi ga nadmašiti rastom performansi te, još značajnije, smanjenjem potrošnje za 20%. Početkom ove godine stručnoj javnosti je prikazan upravo novi Skyactiv-X dvolitreni četverocilindraš, a odabrani su imali prilike i voziti prototipe Mazde 3 opremljene ovim agregatom.

Kompaktni dvolitreni agregat između ostalog je diskretno opremljen mehaničkim kompresorom
Kompaktni dvolitreni agregat između ostalog je diskretno opremljen mehaničkim kompresorom

Tajna uspjeha dosadašnjih Skyactiv agregata leži u korištenju Atkinsonovog ciklusa koji neki nazivaju i peterotaktnim ciklusom. Atkinsonov ciklus se od klasičnog četverotaktnog razlikuje po tome što nakon usisa klip prevaljuje dio puta prema gornjoj mrtvoj točki prije nego se zatvori usisni ventil i počne kompresija (Volkswagen koristi sličnu tehnologiju i naziva je Budakov ciklus). Ovo ukratko znači da motor troši manje energije na kompresiju te stlačuje manju količinu gorive smjese, ali zato koristi punu duljinu hoda klipa za izvlačenje energije iz sagorene smjese.

Skyactiv-X je prvi benzinski motor na svijetu koji koristi princip samozapaljenja gorive smjese, tehnologiju inače rezerviranu za dizelske motore. Iza kratice SPCCI (Spark Controlled Compression Ignition) krije se fraza "kompresijsko paljenje kontrolirano iskrom" (primjer prijevoda) koja dosta toga objašnjava.

Kod klasičnih benzinskih motora iskra pali smjesu koja (relativno) postepeno izgara dok se kod novog Mazdinog Skyactiv-X motora, baš kao kod diesel motora sva smjesa zapaljuje gotovo trenutno
Kod klasičnih benzinskih motora iskra pali smjesu koja (relativno) postepeno izgara dok se kod novog Mazdinog Skyactiv-X motora, baš kao kod diesel motora sva smjesa zapaljuje gotovo trenutno

Naime, kod klasičnog paljenja goriva iskrom dolazi do postupnog sagorijevanja što znači da se klipu na putu od gornje prema donjoj mrtvoj točki ne predaje toliko puno energije kao kod dizelskih motora kod kojih cijela goriva smjesa sagorijeva gotovo trenutno. U Mazdi su odlučili iskoristiti efekt samozapaljenja kojeg se tvorci benzinskih motora inače boje pa u ovom agregatu kompresijski omjer iznosi naoko ludih 16:1, a prijašnji rekord od 14:1 za benzinski motor pripada spomenutoj aktualnoj generaciji Skyactiva.

Kako bi tempiranje zapaljenja gorive smjese bilo savršeno, motor je i dalje opremljen svjećicom čiji zadatak je pomoću iskre lokalno podići temperaturu, a time i tlak i tako natjerati cjelokupnu gorivu smjesu da se trenutno samozapali.

Uz ovo, novi agregat odlikuje i do sada nezamislivo siromašna smjesa. Optimalna, znana i kao stohiometrijska smjesa za benzinske motore ima omjer od 14,7:1 u korist zraka naspram goriva. Većina benzinskih motora današnjice ne koristi smjesu siromašniju od 15 ili 16 jedinica zraka na jedinicu goriva, ali Skyactiv-X usisava smjesu koja može imati omjer i do 37:1. Lukavo rješenje nalazimo na dodatnoj visokotlačnoj brizgaljki koja u predjelu svjećice u turbulentnu smjesu dodaje još malo goriva čime omjer pada na 29:1 u tom predjelu prostora izgaranja što optimizira izgaranje koje je u siromašnih smjesa poslovično problematično.

Sve opisano dovodi do hladnijeg i bržeg procesa izgaranja, suvišak na ovaj način zagrijanog zraka u cilindru dodatno povećava efikasnost, a ispušni plinovi su gotovo posve lišeni dušičnih oksida koji su uobičajena pojava kod izgaranja stohiometrijske smjese goriva i zraka.

Ova tehnologija na izniman način spaja najbolje osobine benzinskih i dizelskih motora
Ova tehnologija na izniman način spaja najbolje osobine benzinskih i dizelskih motora

Da bi ovaj proces bio savršeno kontroliran Mazda je novi agregat opremila mehaničkim kompresorom za koji ističu da mu primarna svrha nije povećanje performansi, što bi bilo tradicionalno već omogućavanje preciznog osiromašivanja gorive smjese.

Novi Mazdin motor opisanim rješenjima spaja ponajbolje osobine benzinskih i dizelskih motora s tim da pri najvećim opterećenjima i brojevima okretaja sustav prestaje sa SPCCI načinom rada te se "vraća" na klasično paljenje smjese iskrom.

I pored ovog kompromisa, novinari koji su ga iskušali govore da je riječ o živahnom agregatu koji ne kompromitira zabavnu stranu vožnje u korist štedljivosti koju mu nitko ne može osporiti.