Kiveszőben vannak a szívómotorok az európai autógyártók kínálatából. A turbós benzinesek térhódításának fő oka az EU által az autógyártókra kirótt környezetvédelmi büntetőadó, amit csak a fogyasztás drasztikus csökkentésével kerülhetnek el.
Furcsán mér a szabvány
Mivel több meghatározó európai piacon a gépjárműadó a CO2-emisszión alapul, a fogyasztás és az ebből fakadó szén-dioxid értékek leszorítása létkérdés az autó tulajdonosának és az autógyártóknak is.
2011-ben egy kifutó Mazda6-ba építve a gyár megmutatta, mire készül új fejlesztéseivel. Azóta a Skyactiv-technika az összes új generációs Mazdában megtalálható, a takarékosságnak nem feltétele egy feláras kivitel megvásárlása
Reális? 184 lóerős BMW, 4,7 l/100 km
Nagyon ráérősen autózva ez az elv a gyakorlatban is igazolódik, de nem ezért szorítják ki a turbós motorok a legtöbb európai autógyártó kínálatából a nagyobb hengerszámú és lökettérfogatú szívómotorokat. Hanem azért, mert a jelenlegi hivatalos európai fogyasztásmérési szabvány erősen szedált vezetési stílusnál vizsgálja a motorok emisszióját, majd a kipufogógáz mennyisége alapján számolja vissza az elfogyasztott üzemanyagot. Tehát papíron a turbós autók fogyasztanak keveset, aminek örül az autógyár és a kevesebb adót fizető tulaj is. Hol itt a baj?
Az a probléma, hogy a feltöltött, de kicsi motorok valós fogyasztása sokszor erősen elüt a laborban mérttől. Amikor egy 998 kilós és 90 lóerős Dacia Logan 0,9 TCe nem hozza a 4,3 literes városon kívüli gyári fogyasztást, akkor az 1,6 tonnás és 184 lóerős BMW 520i hogyan tudna 4,7 literrel megtenni 100 kilométert országúton?
Eközben a Mazdánál
A Mazda más utat választott, nemet mondva a kicsi és feltöltött benzines motorokra. A CX-5, az új Mazda3 és a Mazda6 legizgalmasabb motorja egy kétliteres szívó egység. Mivel a fogyasztáscsökkentés kényszere az ő vevőiket és ezt a márkát is érinti, atmoszférikus gépből hoztak ki a turbósokéhoz mérhető szabványos fogyasztást, de normál használatban is megőrizve motorjaik takarékosságát.
Skyactive G: forradalmi és apróbb fejlesztések
Könnyű és különleges kialakítású a Skyactiv benzines dugattyúja
A Skyactiv G (gasoline, azaz benzines) motorcsalád legfontosabb jellegzetessége a rekordmagas sűrítési viszony. Emeletes képletekbe nem bocsátkoznánk, de a magas sűrítés javítja a hatásfokot. A jobban elősűrített üzemanyaggal jobban ég el a benzin és a magasabb sűrítési végnyomással kevesebb nafta elég azonos teljesítmény eléréséhez.
Ám a kompresszió emelésének határt szab a benzin öngyulladása, a kopogásos égés megjelenése. A túl korán meggyulladó, a sűrítés által okozott hőmérsékletnövekedéstől berobbanó keverék a detonációkkal károsítja a motort. Észak-Amerikában, ahol a regular 87 oktános, a Skyactiv G benzines motorcsalád tagjainak csak 13,0:1 arányú a sűrítése, mert az ottani benzin ezt bírja el.
Az újszerű motor működésének további feltétele, hogy a benzin-levegő keverék hőmérséklete minél alacsonyabb legyen. Ezt az értéket nagyon megdobja az égéstérben rekedt forró kipufogógáz, ezért ennek minél tökéletesebb kiöblítésén sokat dolgoztak a Mazda mérnökei. Az öblítésbe besegít a változó szelepvezérlés és a különleges hangolású kipufogórendszer.
A Mazda3 és a Mazda6 orra nemcsak azért annyira hosszú, mert így néz ki jól. A megnyújtott orr-részre a különleges kipufogórendszer miatt van szükség. A hosszú, 4-2-1-es kialakítású, hangolt kipufogó-leömlővel elkerülhető, hogy a gázoszlopok akadályozzák egymást. A gázlengések ügyes hangolásával a hengerből távozó gáz kvázi megszívja az éppen kipufogásba váltó henger gázait.
Az elméleti üzemanyag-spórolás a mindennapi közlekedés rögvalóságában is igazolást nyert. A Mazdák rendre meglepik az újságírókat takarékosságukkal, ami még hajszolt üzemben is igaz, nemcsak pianóban suhanva. A Vezess.hu tesztjében a CX-5, egy kifejlett aszfaltterepjáró 8,0 literrel beérte százon. 8 liter egyszerűen parádés egy 165 lóerős, négykerék-hajtású SUV-tól, pláne, hogy a sajtóautókban elég sokszor süllyed a gáz a padlóig. A Skyactiv-technika a kétliteres Mazda3-ban is remekelt a szaksajtó próbáin. A dekoratív kompakt autó mért tesztfogyasztása rendre inkább a 6, mint a 7 literhez állt közel vegyes üzemben.
Szervizköltségek: a bonyolultabb ritkán olcsóbb
A fogyasztás azonban csak az egyik szempont. A kétféle konstrukció közül a szívó benzines tartósabbnak ígérkezik, várhatóan kevesebb szervizelést igényel majd az évek során. Nem csupán azért, mert nincs hozzá feltöltő. A Mazda3-ban a 120 lóerős szívó benzines 4000-es fordulaton mérhető 210 Nm nyomatéka megfelel a hasonló teljesítményű feltöltős motorokkal elértnek, ám egészen máshogy terheli a négyhengerest. A hasonló teljesítményű feltöltős benzinesek többnyire 1250-1800 közötti fordulaton elérik a nyomatékmaximumot. Ez nagyon kellemes karakterisztikát eredményez és sok váltást megspórol a vezetőnek, ám igénybe veszi a mechanikát.
Kisebb terheléssel működik a feltöltés nélküli motor a turbós erőforrásoknál
Ez erősebb robbanásokkal terheli a motor mechanikus alkatrészeit és az sem véletlen, hogy a turbós kis benzinesekben gyakori a jó drágán cserélhető kettős tömegű lendkerék, hogy a vezető ne érezze a váltón az égésfolyamat ütéseit. Tény, hogy a feltöltött motorok hőterhelése eleve magasabb, mint az atmoszférikus motoroké, amire persze a mai technológiai szinten jól fel lehet készíteni az erőforrásokat.
A pumpálási veszteségeket a sűrítési ütem közben is nyitva tartható szívószelep csökkenti, amit a megszokottnál jóval szélesebb tartományban változó szelepvezérlés biztosít. Ezzel a Mazda olyasfajta megtakarítást ér el, mint a Toyota az Atkinson-ciklussal a hibridekben
Kevesebb a tapasztalat
Ám a szívómotorral egyszerűen sokkal több a tapasztalat, mint a turbósokkal. Hiába akadnak közel 40 éve turbófeltöltős benzinmotorok személyautókban, régen a primér teljesítménynövelés volt a cél a Colt és Uno Turbóktól a Porsche 911 Turbóig, nem pedig a takarékosság.
30 százalékkal alacsonyabb a kétliteres szívó benzines belső súrlódása, mint elődjéé, a fogyasztáscsökkenés mintegy 15 százalékos
A szívómotor előnye, hogy képes jól együttműködni az alapjárati motorleállító rendszerekkel, mivel nem kell külön elektromos szivattyúval megoldani a motor kenését vagy különösen bő olajozással áthidalni azokat az időszakokat, amikor a motor áll és a feltöltő nem kap kenést. Persze a többi autógyár sem ma kezdte, űzött autókban a motor eleve nem is áll le a lámpához érve, amikor a turbó épp 180-250 ezres percenkénti fordulatszámmal pörög.
Nagyobb motor, kisebb fogyasztás
Volt idő, midőn a BMW nem a szívó sorhatok turbós négyhengeresre váltásával csökkentette autói fogyasztását. 1983-tól a BMW 525e és 1985-től a 325e modellekben dolgoztak az éta-motorok, nevükben a hatásfok jelével. Az E30-as 3-asból és a cápa, E28-as 5-ösből elérhető eta-modellek a dízelek alternatívái voltak, elsősorban higgadt úrvezetőknek.
Automata váltóhoz különösen jól illett a kis fordulaton jól húzó, 240 Nm nyomatékú motor. EfficientDynamics helyett elég volt egy e betű
A nevezetes motor a hathengeres M20 növelt furatú és löketű változata, de 2693 köbcentijéből csak 125 lóerőt hozott ki, amennyit az 520i. A kétliteres sorhatból kifejlesztett motorral a fogyasztáscsökkentés volt a cél. A lefojtott hathengeres gazdaságosságát 9,8:1 helyett 11,0:1 arányú sűrítés, eltérő szelepvezérlés és a nagyobb nyomaték érdekében hosszabb szívócső szolgálta. A nagy sűrítés a Mazda Skyactiv benzineseinek is alapvonása, ám ma már a fejlett technika 14,0:1 arányú sűrítést is elvisel. Az eta motorok súrlódási veszteségeit lágyabb szeleprugó és hét helyett négy helyen csapágyazott vezérműtengely csökkentette. Kézi váltóval az 525e 160-nál 3300-at forgott ötödikben, nagyjából annyit, mint egy mai középkategóriás dízel hatodik fokozatban. Korabeli teszten használattól függően 0,2 és 1,2 liter közötti megtakarítást mértek a kollégák az 525e-ben az 520i ellenében. Érdekes párhuzam a mai korral, hogy az eta-korszak előtt a BMW is elhitte, hogy egy feltöltött motor mindenképp takarékosabb a nagyobb hengerűrtartalmú, nagyobb hengerszámú szívómotornál. Ám a 3,5 literes sorhat tényleges étvágya az E23-as 745i Turbóban olajsejkeket is megőszített, így a BMW a 7-es következő generációjában bevetette átállt szívó 6-8-12 hengeres motorokra.
Saját fejlesztés: i-ELOOP
A Mazda alapjárati motorleállítása, az i-Stop okos rendszer. A 2009-től bevezetett, a közvetlen befecskendezéses autókban működőképes szisztéma speciális indítómotor helyett a megfelelő pozícióban megállított dugattyú fölötti levegő-üzemanyag keverék berobbantásával indítja újra a motort. Így nem kell a szokásosnál nagyobb kapacitású és nehezebb akkumulátor illetve a megerősített önindító. A rendszer finoman és gyorsan dolgozik, mindössze 0,35 másodperc alatt beindítja az álló motort.
Így épül fel a kondenzátoros energia-visszanyerés. Lassításkor és gázelvételkor a rendszer feltölti a kondenzátort, majd az árammal működteti az elektromos fogyasztókat
A kondenzátoros megoldás a Mazda saját fejlesztése, nem a nagy autóipari beszállítók egyikénél vették le a polcról sokadik ügyfélként. Ez az energia-visszanyerő rendszer elektromos energia formájában, egy gyorsan tölthető és kisüthető kondenzátorban tárolja az elveszített mozgási energia egy részét és erről a töltéstárolóról. üzemeltet számos fogyasztót, a klímától a hifin át a navigációs rendszerig. Ám az új generációs Mazdák magyar fejlesztésű navigációsrendszere már egy másik cikk témája lesz.
