Mazda SkyActiv-G 2. a 3. generace: vznětový benzín, adiabatické spalování a spotřeba jen 2,1 l/100 km
Zdroj: archiv redakceMazda jako jedna z posledních automobilových značek operujících na evropském trhu pořád důvěřuje atmosférickým benzínovým motorům a to navzdory jejich obecně nižším litrovým výkonům či metodice měření spotřeby nahrávající spíše přeplňování. Přesto se její pohonné jednotky řady SkyActive-G dokázaly prosadit, a pokud si myslíte, že jsou pouhým výstřelem do tmy, který Japonci stejně brzy nahradí turbodmychadly, šeredně se mýlíte.
Příští generace atmosférických motorů SkyActive-G je už ve vývoji a konstruktéři mají dokonce rozpracovanou i třetí generaci. Výsledky mají být ohromující. Mazda si věří natolik, že počítá nejen s překonáním dieselů, ale co do produkce emisí (se započtením výroby auta i elektřiny) chce zastínit dokonce elektromobily a to i bez hybridních či plug-in hybridních technologií. Jak toho chce dosáhnout?
Mazda už dnes udivuje motory SkyActive-G pracujícími s vysokými kompresními poměry 14,0:1 a nízkými třecími ztrátami, pro příští roky je to ale prý jen základ. Takzvaná „Generation 2“ zvýší kompresní poměr až na 18,0:1, což ji přiblíží naftovým agregátům nejen teoreticky ale také prakticky. Tyto pohonné jednotky totiž mají fungovat na podobném principu jako diesel a směs zapalovat kompresí a nikoli zapalovací svíčkou.
Tato technologie rozpracovaná i jinými automobilkami (třeba DiesOtto v případě Mercedesu) je obecně označovaná jako HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) nebo též CAI (Controlled Auto Ignition) a Mazda slibuje až třicetiprocentní zvýšení účinnosti, dramatické snížení skutečně škodlivých emisí NOx a stejně tak třicetiprocentní snížení nároku na palivo v reálném provozu. Vyjádřeno v emisích automobilka prozradila hodnotu 80 g CO2/km, což odpovídá cirka 3,4 l/100 km.
Jestli to skutečně její inženýři dokáží, nám můžou ukázat až praktické testy, pravdou ale je, že Mazda prozatím řeší problémy, se kterými se potýkají také další konstruktéři. Technologie HCCI prozatím funguje na volnoběhu a v pásmu středního zatížení (momentálně jsou na 50 %), poněkud horší výsledky vychází při zatížení vyšším. V takových případech je nutné vytvořit ve válcích směs s přebytkem paliva, což ale procesu samovznícení nevyhovuje. Řešení je poměrně prosté, akorát poněkud odporující původní myšlence – ve válcích zůstanou zapalovací svíčky.
Vývojové oddělení zkoumá také možnosti odpojování válců, cílem je ale kromě snížení spotřeby také to, aby řidič nebyl schopen rozpoznat rozdíly mezi jednotlivými jízdními režimy.
Jak už bylo řečeno, Mazda rozpracovala také třetí generaci motorů SkyActiv-G, které mají benzínové jednotky posunout zase o další kus napřed. Základem jejich konstrukce má být adiabatické spalování, což je podle učebnic fyziky termodynamický děj, při kterém nedochází k tepelné výměně mezi plynem a okolím. Jinak řečeno je to také děj ideální a tudíž nesnadno dosažitelný. Předpokládá totiž dokonalou tepelnou izolaci.
Automobilka se přesto nevzdává. Joachim Kunz, manažer výzkumného a vývojového centra evropské divize Mazdy prozradil, že pracují na izolaci spalovacího prostoru a hlav válců. „Teplo může zůstat uvnitř, abychom jej použili k pohonu vozu a nikoli jim plýtvali,“ řekl Kunz a dodal, že „toto je momentálně jejich cílem a teoretickým maximem.“ Výsledkem má být další snížení spotřeby asi o 30 procent oproti druhé generaci motorů SkyActive a emise pouhých 60 g CO2 na kilometr, což po přepočtu vychází na 2,6 litru na 100 km.
Víra Mazdy v tyto motory je natolik silná, že je přesvědčena o úplné změně současného kurzu technického vývoje. Účinnost těchto agregátů má být vysoká do té míry a dostupná v tak širokém pásmu otáček, že nebude nutné používat osmistupňové převodovky ani dlouhé převody. Rekuperační jednotky mají využívat pouze brzdnou energii a uskladňovat ji podobně jako dnešní systém i-Eloop pomocí kondenzátorů, přičemž toto řešení podle Mazdy bez problémů vydrží až do roku 2020.
Později nejsou vyloučeny ani klasické hybridní jednotky, i ty však budou využívány pouze při rozjezdu a v nízkých rychlostech, kdy budou motory nejméně efektivní, jinak ale auta nebudou potřebovat žádné ohromné balíky akumulátorů. Tato cesta pak povede k vozům s emisemi jen 50 g CO2/km anebo též spotřebě pouze 2,1 litru na stovku. To jsou podle propočtů Mazdy nižší čísla, než se kterými je nutno počítat u elektromobilů, které sice emise přímo nevypouští, ale vznikají při jejich výrobě a produkci elektrické energie. „Máme za to, že jde o spravedlivé srovnání vlivu automobilů na životní prostředí a doufáme, že veřejné mínění a legislativa zváží náš způsob snižování emisí a nebude se soustřeďovat pouze na odstranění výfuku,“ prohlásil Joachim Kunz.
A kdy se SkyActive-G druhé a třetí generace dostanou do výroby? K té třetí manažer Mazdy mnoho neřekl, s tou druhou se však počítá ještě před koncem této dekády. „Jsme ve fázi, kdy jsme postavili prototypy, a motory běží. Myslím, že to není příliš vzdálená budoucnost,“ prohlásil na závěr Kunz.
