Дотянуться до небес

Пробуем "воздушные технологии"
Mazda SkyActiv

Быть маленьким нелегко. А быть маленьким автопроизводителем – таким, например, как Mazda - вообще подвиг. Это как прогуливаться в вольере с тиграми с парой стейков в руках, удивляясь тому, что еще жив.

Потому что выпускать чуть больше миллиона автомобилей в год, когда крупнейшие автоконцерны продают в 8-9 раз больше, и при этом сохранять независимость – задача как минимум непростая. А ведь еще и о будущем думать нужно… Однако разработка новых технологий в современном мире – удовольствие очень дорогое. Концерн Volkswagen, например, в прошлом году потратил на эти цели больше девяти миллиардов долларов, «Тойота» – почти столько же. Но для компании вроде «Мазды» это запредельные цифры! Хотя бы потому, что Mazda за год зарабатывает на порядок меньше, чем лидеры рынка.

И если до 2008 года у компании Mazda был серьезный технологический партнер - концерн Ford, то теперь японский производитель должен выживать без посторонней помощи. Для этого «Мазде» нужны новые модели, новые платформы, новые моторы и трансмиссии, поэтому японским конструкторам пришлось вновь заняться тем, что они умеют лучше всего на свете - инжинирингом.

Спустя три года после развода с Фордом, компания из Хиросимы представила целый букет новых технологий под названием SkyActiv. Причем, весьма изобретательный букет.

Пробуем "воздушные технологии" Mazda
Новые технологии Mazda -
не рисунки на бумажке, а живые машины
в металле и на колесах

Во-первых, «Мазда» разработала новую универсальную платформу. За основу для нее взяли шасси Mazda6 предыдущего поколения, чуть-чуть упростили его и модернизировали – переднюю многорычажку заменили на универсальный МакФерсон, как у нынешней «Трешки», изменили силовую структуру кузова, а днище сделали модульным. Это значит, что на базе новой «тележки» можно будет выпускать несколько разных моделей.

Пробуем "воздушные технологии" Mazda. Фото 1
Доля высокопрочных сталей в конструкции будущей Mazda6 выросла в полтора раза – до 60 процентов. Кроме того, увеличилось число точек сварки (примерно на 10 процентов), а в особо нагруженных местах сварка дополнена клеем. В результате, кузов стал на треть жестче и при этом почти на 20 килограммов легче, чем у нынешней модели.

В задней подвеске изменились продольные рычаги – они получили более изогнутую форму, а верхняя точка их крепления была перенесена вверх на 43 миллиметра. Для чего? Чтобы уменьшить силу ударов, передаваемых на кузов при езде по плохой дороге, и заставить подвеску эффективнее отрабатывать неровности.

Во-вторых, это новые моторы. Пока «Мазда» рассказала о двух агрегатах – о двухлитровом бензиновом «атмосфернике» и о новом 2,2-литровом турбодизеле. Оба они появятся и на новой Mazda6, и на кроссовере CX-5, дебют которого запланирован на Франкфуртский автосалон.

Самое интересное в этих моторах то, что у них… одинаковая степень сжатия – 14:1. Для бензинового мотора это невероятно высокий показатель (у суперкаров и болидов Формулы-1 степень сжатия редко превышает 12:1), а для дизеля – слишком низкий.

В случае с бензиновым мотором высокая степень сжатия позволила с одной стороны значительно улучшить его эффективность – он стал на 15 процентов экономичнее и при этом более тяговитым, а с другой – помогла вписаться в жесточайшие нормы «Евро-6». Правда, для того чтобы заставить двигатель с такой степенью сжатия работать на обычном 95-м бензине и избежать детонации, японским инженерам пришлось проявить удивительную смекалку. Были разработаны новые поршни с «зеркалом» сложной формы, улучшающим процесс сгорания смеси, в газораспределительном механизме на впуске и выпуске появились фазовращатели с электроприводом, изменились форсунки непосредственного впрыска, а выпускной коллектор получил «гоночную» схему 4-2-1, помогающую избежать нежелательной циркуляции горячих выхлопных газов между цилиндрами.

Но почему «Мазда» решила разрабатывать сложный атмосферный двигатель, а не компактный турбомотор - современный символ экомоды? Японцы говорят о том, что безнаддувные двигатели, по их мнению, еще не исчерпали своих возможностей по совершенствованию. Да и отзывчивость атмосферного агрегата не сравнится с турбомоторами, а ведь спортивность - одна из важных составляющих бренда Mazda.

Но есть и другое объяснение. Разработка турбомоторов с нуля – слишком дорогое удовольствие. Ведь потратиться придется не только на инжиниринг, но и на модернизацию производственных мощностей, и на обучение персонала. Причем не только на заводах Mazda, но и на предприятиях поставщиков.

И все же от использования турбомоторов в «Мазде» не отказываются – «хот-хэтч» Mazda3 MPS и кроссовер CX-7 уже оснащаются 2,3-литровой надувной «четверкой», а спустя некоторое время в гамме силовых агрегатов может появиться совершенно новый турбодвигатель серии SkyActiv, который заменит собой атмосферные «шестерки», устанавливаемые на кроссоверы CX-9 и седаны Mazda6 для американского рынка.

Дизельный мотор 2.2 – несмотря на прежний объем – тоже совершенно новый. Пониженная степень сжатия (для дизелей более привычны цифры 16:1 или даже 18:1, а не 14:1) в данном случае означает уменьшение нагрузок на все компоненты двигателя, поэтому блок цилиндров и другие узлы силового агрегата можно было сделать менее прочными и более легкими. Общая масса агрегата снизилась на 27 килограммов, короче и легче стали поршни, на четверть «похудел» коленвал… Маздовский дизель теперь работает ощутимо мягче и легче «крутится».

Еще одно преимущество низкой степени сжатия для дизельного двигателя – меньшее давление в цилиндрах и более тщательное перемешивание смеси. Гомогенная смесь лучше сгорает, снижая концентрацию NOx и сажи в выхлопных газах, в результате чего новый турбодизель укладывается в нормы «Евро-6» без применения впрыска мочевины и дорогостоящих нейтрализаторов!

Пробуем "воздушные технологии" Mazda. Фото 2
  1. Для того чтобы дизель с низкой степенью сжатия не имел проблем с холодным пуском, его оснастили системой изменения фаз открытия выпускных клапанов с гидравлическим приводом. Она может приоткрывать выпускные клапаны на фазе впуска, позволяя части горячих отработанных газов возвращаться в камеру сгорания – это повышает температуру в цилиндре и помогает смеси быстрее воспламеняться. На то же работают и новые многоточечные пьезоэлектрические форсунки, и керамические свечи накаливания.
  2. Благодаря снижению степени сжатия легче стал коленвал, шатуны и поршни. В итоге, мотор похудел на 27 килограммов – почти на 10 процентов!

Мощностные характеристики нового дизеля внушают – 175 лошадиных сил, 420 Нм крутящего момента и отсечка, установленная на непривычно высокой для моторов на «тяжелом топливе» отметке в 5200 оборотов в минуту! Плюс, по сравнению с предшественником, на 20 процентов был снижен расход топлива и на столько же уменьшился уровень выбросов СО2 в атмосферу.

Пробуем "воздушные технологии" Mazda. Фото 3
: 30px; bottom: 20px; color: #FFF;=>Все тестовые прототипы были =>с правым рулемЗаключительные новинки из семейства Mazda SkyActiv – это новые трансмиссии. Шестиступенчатый «автомат» SkyActiv-Drive будет выпускаться в двух вариантах, рассчитанных на разный крутящий момент: базовая версия «переваривает» до 270 Нм и предназначена в первую очередь для бензиновых двигателей, а вторая способна выдержать 460 Нм и появится на дизельных машинах. Но конструктивно обе КПП почти одинаковые – обе оснащаются более компактным гидротрансформатором и многодисковой фрикционной муфтой, которая заменила традиционное сцепление – она срабатывает мягче и позволяет точнее регулировать степень блокировки.
Пробуем "воздушные технологии" Mazda. Фото 4
  1. Новый мехатронный модуль управления КПП интегрирован в картер коробки передач и помогает трансмиссии быстрее реагировать на действия водителя. Плюс, снизилось время смены передач: «вниз» на одну ступень КПП может перейти за 0,15 секунды - быстрее, чем некоторые роботизированные коробки с двумя сцеплениями.
  2. Гидротрансформатор используется для старта с места и вовремя смены ступений – он позволяет смягчить процесс переключения передач. Все остальное время он находится в заблокированном состоянии: по оценкам инженеров Mazda, гидротрансформатор а новом «автомате» будет заблокирован 89 процентов времени (обычный «автомат» - около 64 процентов).

Все эти изменения сделали вроде бы обычный «автомат» более отзывчивым и более похожим на обычную «механику» по ощущениям от езды. А еще – более экономичным: расход топлива снизился на 4-7 процентов, в зависимости от режима езды.

Шестиступенчатая «механика» тоже новая, и тоже будет доступна в двух модификациях под разные нагрузки. Коробка передач стала компактнее, легче и спортивнее. Был уменьшен ход рычага (с 50 до 45 миллиметров), а передачи за счет изменений в конструкции теперь переключаются четче и легче – как на родстере MX-5.

Пробуем "воздушные технологии" Mazda. Фото 5
Габариты механической коробки передач удалось уменьшить за счет объединения ведущих шестерен первой и задней передачи, второй и третьей передачи, а также благодаря отказу от промежуточной шестерни передачи заднего хода. В итоге, вторичный вал стал короче на 20 процентов. Общая масса КПП снизилась на 11 килограммов.

А главное, что все это – уже не просто проекты, а существующие в реальности и готовые к серийному производству узлы. На презентации «Скайактива» нам предложили попробовать новые двигатели и трансмиссии на тестовых прототипах будущей Mazda6, построенных на новой платформе.

Бензиновый двухлитровый мотор понравился своей сбалансированностью – уверенная тяга буквально с холостых и небольшой подхват на самом верху. Правда, характер у этого двигателя очень ровный, но это неизбежная плата за его эластичность.

А вот дизель – почти откровение. Небольшая нехватка крутящего момента на низких оборотах, с непривычки мешающая тронуться плавно на версии с механикой, быстро сменяется сочным ускорением: 420 Нм крутящего момента – это не шутки! Важно и то, что в голосе нового мотора почти отсутствует дизельный цокот, и он с удовольствием крутится до 5000 оборотов, поэтому рабочий диапазон здесь непривычно широк.

Механическая трансмиссия и на дизеле, и на бензиновом моторе работала четко и точно, а вот характер «автоматов» чуть различался. Тот, что попроще – для бензиновых моторов – работал плавно и очень мягко переключал передачи и вверх и вниз. Причем даже на небольшой гоночной трассе прототип «Шестерки» не потребовал ручного режима смены передач – справился сам. А вот более выносливая версия АКПП для дизеля, по ощущениям, с могучим крутящим моментом пыталась совладать с переменным успехом – при ручном переключении на пониженные автомобиль чуть содрогался, а из под кузова иногда прорывались механические звуки вращающихся шестеренок.

Правда, не стоит забывать, что мы ездили на очень ранних тестовых прототипах, с несерийными узлами и агрегатами. К серийному производству все трансмиссии наверняка доведут до совершенства – иначе японцы просто не умеют.

Пробуем "воздушные технологии" Mazda. Фото 6
Сеита Канаи (Seita Kanai), исполнительный вице-президент Mazda Motor Corporation: Подразделение серийного производства и наши инженеры работают вместе - для того, чтобы создать новую архитектуру с высочайшей эффективностью и высочайшего качества. Такую, чтобы мы могли делать цилиндры крупнее, или меньше, выше или ниже, комбинируя в количестве трех, четырех или шести штук для создания линейки двигателей для любой будущей модели.

Но больше всего радует то, что дотянуться до небес и на себе испытать современные технологии Mazda смогут и российские покупатели – в Россию планируют поставлять и новый бензиновый мотор, и новые коробки передач. Не будет лишь дизеля – японцы до сих пор не уверены в качестве российского топлива, да и интерес к легковушкам с мотором на «тяжелом топливе» в нашей стране пока слишком мал.

Но хочется верить, что и в этом вопросе небеса рано или поздно станут к нам благосклоннее. \m