Revoluční zázrak pod kapotou: naftový benziňák Mazdy hlavně škrtí emise

aktualizováno 
Zatím je to hlavně demonstrace síly a fištrónu. Ale jednou, vlastně možná už brzy, bude z toho jedinečného nápadu třeba zlatý grál. Benzinový motor Mazdy fungující jako nafťák. Hlavním úkolem bylo dosáhnout maximální efektivity. Spotřeba bude extrémně závislá na jízdním stylu.

Mazda Skyactiv-X | foto: Mazda

Motor Skyactiv-X, o kterém teď celý motorářský svět mluví, kombinuje zážehový a vznětový princip. A upřímně řečeno, stále je kolem něj pár neznámých. Mazda už ho prodává v Americe a dá se objednat i v Evropě. Informace o něm ovšem dávkuje postupně. Jedno nevyřčené je jasné už teď: bude to jedna z hlavních zbraní v boji za nízké tabulkové emise.

Inženýři japonské značky na něm pracovali sedm let, první nápad je ovšem už z roku 2008, prozrazuje Heiko Strietzel, který z evropského vývojového centra Mazdy v Oberurselu sleduje vývoj motoru od počátku. Myšlenka je naučit benzinový motor pracovat na vznětovém principu. Není to projekt na rozdojení kozla, fyzikálně to možné je. Zatím nikomu jinému než Mazdě se to ovšem nepodařilo dotáhnout do sériové výroby.

Mazda Skyactiv-X
Mazda Skyactiv-X

Heiko Strietzel ještě tajemně ukazuje graf, který ukazuje, že nejnovější motor Mazdy spojující klady benzinového a naftového motoru jsou jen dalším stupněm k ideálu, jaký to je? Zatím je to tajné, třeba motor schopný čistě a efektivně spalovat obě paliva. Uvidíme za pár let.

Šifra SPCCI

Klíčem k úspěchu, jak je pro tuto nekonvenční japonskou značku typické, je několik stejně nekonvenčních postupů. Neobyčejný motor kupodivu neobsahuje žádnou exotickou techniku. Variabilní časování ventilů nebo vysokotlaké přímé vstřikování patří dnes u výkonnějších motorů ke standardu. Senzory tlaku ve válcích a mechanický kompresor pro přeplňování jsou už věci méně obvyklé, přesto nijak nečekané. Jenže to všechno motoráři Mazdy používají jinak, než je obvyklé. Nejlíp je to vidět na tom kompresoru, který by v běžném motoru sloužil k dolování většího výkonu, tady je ovšem proto, aby motor dokázal pracovat s extrémně chudou směsí. Spoustu dalších pokročilých technologií, například variabilní zdvih ventilů nebo odpojování válců, dokonce Skyactiv-X nemá.

Mazda Skyactiv-X
Mazda Skyactiv-X

Hlavním úkolem je tady ovládnutí kompresního zapalování, se kterým pracují naftové motory. Skyactiv-X tedy využívá vznětový princip, bez zapalovací svíčky se ovšem neobejde. Zapalování benzinu výlučně zvyšováním tlaku (stlačováním) se totiž neosvědčilo. Stlačené směsi benzinu s přebytkem vzduchu (dvojnásobné množství oproti normálnímu stechiometrickému 14,7:1) totiž hrozí nekontrolovatelné samozápaly.

Mazda Skyactiv-X

Mazda tedy použila princip, který označuje zkratkou SPCCI, což znamená „spark plug controlled compression ignition“, tedy svíčkou řízené kompresní zapalování.

Skyactiv-X

Zajímavosti telegraficky

  • pro benzinové motory Mazdy je charakteristický extrémně vysoký kompresní poměr, který dnes dosahuje 14:1. Motor Skyactiv-X má ještě víc, 16,3:1.
  • agregát je v motorovém prostoru pečlivě teplotně odstíněn, vydrží tak i po vypnutí dlouho zahřátý. To potvrzuje, že termomanagement je v jeho případě velmi důležitý.
  • motor je odladěný na to, aby byl zvyklý pracovat s klasickým 95oktanovým benzinem; 91 nebo 98 oktanový spálí taky, výrazné změny parametrů a chování by se ovšem neměly odehrát, jen se posune nástup maxima točivého momentu 224 Nm z 3000 ot./min (s 91 oktany níž, s 98 výš).
  • motor má i filtr pevných částic, ovšem z jiného důvodu než dnes sazující přímovstřikové benziňáky. Skyactiv-X by bez něj emisními limity prošel, jenže kompresor potřebuje dostatečně čistý vzduch. A kvůli vnitřní recirkulaci výfukových plynů EGR je tedy třeba jejich čistění.

Ve válcích jsou dvě směsi benzinu se vzduchem. Chudá (36,8:1), která umí efektivně shořet, ale obtížně se zapaluje (jako když se jiskrou nedaří zapálit plyn z téměř prázdného zapalovače) a bohatší v malinké oblasti okolo zapalovací svíčky. Ta se zažehne jiskrou jako u obyčejného benzinového motoru a vytvořené teplo se v kombinaci s tlakem postará o zapálení benzinu v chudé směsi. Senzory sledují teplotu ve válcích a řídicí jednotka podle údajů z nich mění okamžik aktivace svíčky, množství vstříknutého benzinu a pomocí variabilního časování ventilů i množství vzduchu ve válci.

Po překročení některých z rozsáhlé škály parametrů (cca 4700 otáček, sešlápnutí plynu, ale hlavně teplota) se motor přepne do klasického benzinového režimu – škrtící klapky přivřou přívod vzduchu, kompresor se vypne a motor přestane pracovat s chudou směsí. Svíčka zapaluje homogenní směsí blízko stechiometrického poměru a motor ukáže maximální výkon (v 6000 ot./min). Přechody mezi režimy probíhají bleskurychle, plynule.

Výsledkem je zvětšení oblasti, kdy pracuje motor efektivně, a snížení emisí. A v tom je to kouzlo. Mnohem víc než o strhující dynamiku jde o spojení předností konvenčních zážehových a vznětových motorů. Z první oblasti si Skyactiv-X bere kultivovanost a rychlé, plynulé reakce, z druhé pak vysokou účinnost vyjádřenou nízkou spotřebou a tolik sledovanými emisemi CO2.

Fotogalerie

Hlavně efektivně

Svezení s dvoulitrovým motorem Skyaciv-X je v reálu vlastně obyčejné. Nepoučený řidič vlastně neví, že se pod kapotou odehrává revoluce. Vnímavější si povšimne lehce nespojité reakce na plynový pedál – sofistikované řízení spalování si žije trochu po svém, protože motor chce pracovat stále co nejefektivněji. Změny režimu z SPCCI spalování na normální si nevšimnete, to prozradí jen ikonka schovaná v hloubi palubního infotainmentu. Deklarovaných 180 koní motor ukáže až ve vyšších otáčkách, jinak je spíš atmosfericky plynulý.

Mazda Skyactiv-X

A kolik to teda žere? První jízdy ukazují na extrémní závislost na jízdním stylu. Zatím nejníž jsme se při svezení s Mazdou 3 vybavenou tímto motorem dostali pod šest litrů benzinu, ale trochu rychlejší jízda už byla za deset. Při extrémně defenzivní jízdě ale se dá podle všeho jet kolem pěti půl litru. Pro ilustraci: změnit hodnotu průměrné spotřeby o čtvrtlitr není po padesáti ujetých kilometrech problém jedním razantnějším rozjezdem a šouráním se třicítkou ve městě. 

Nejčtenější

Stop motorizovanému násilí. Němečtí politici a aktivisté brojí proti SUV

Koncept mamutího SUV čínské značky Hongqi představený na autosalonu ve...

Autosalon ve Frankfurtu má už několik sezon smůlu, v roce 2015 v jeho průběhu odstartovala Dieselgate, před dvěma roky...

První škodovka na elektřinu startuje na 430 tisících korunách

Elektromobil Škoda Citigo-e iV při natáčení v centru Prahy

Malý elektrický Citigo bez stokoruny za 430 tisíc a hybridní Superb iV s cenou začínající na 876 900 korunách. Škoda na...

Bláznivý bio designér Colani zemřel, tvůrci sci-fi kamionů bylo 91 let

Luigi Colani

Setkat se s mužem s mohutným knírem v bílém roláku byl vždy zážitek. Hřímavě mluvil tak, že se mu nedalo odporovat....

Blesk z Itálie je nejrychlejší lambo všech dob, místo turba má kondenzátory

Lamborghini Sián FKP37

Automobilka Lamborghini si jde v mnohém vlastní cestou. Důkazem toho je i nová limitovaná edice vozu Sián. Za dva...

Nová Dieselgate. Německá média tvrdí, že VW stále švindluje s emisemi TDI

Turbodieselový motor řady EA 288

Koncern Volkswagen podle německé televizní a rozhlasové stanice SWR zřejmě manipuloval s měřením emisí také u novějších...

Další z rubriky

Koncept Audi připomíná výsadkový modul vesmířanů. Místo světel má drony

Nový koncept Audi AI: TRAIL

Asi nejulítlejší koncept parkuje na frankfurtském výstavišti ve stánku Audi. Specialitou je osvětlení: na cestu autu...

Západní státy tlačí na elektromobilismus, ale chybí nabíječky, říká expert

Redaktor iDNES.cz František Dvořák v diskusním pořadu Rozstřel. (13. září 2019)

Zlaté časy autosalonů jsou dávno pryč. Ten letošní se ve Frankfurtu v tradiční podobě koná naposledy, myslí si...

Bláznivý bio designér Colani zemřel, tvůrci sci-fi kamionů bylo 91 let

Luigi Colani

Setkat se s mužem s mohutným knírem v bílém roláku byl vždy zážitek. Hřímavě mluvil tak, že se mu nedalo odporovat....

Najdete na iDNES.cz