Mazda 6,Mazda _skyactiv. Следующее поколение автомобилей Mazda должно стать в среднем на 100 кг легче и примерно на 15% мощнее. То есть однозначно быстрее. Но при этом вся линейка будет почти на треть экономичнее. Поживём — увидим.

Mazda › Испытываем в деле прототипы с технологиями Mazda Skyactiv

Михаил Петровский,

Следующее поколение автомобилей Mazda должно стать в среднем на 100 кг легче и примерно на 15% мощнее. То есть однозначно быстрее. Но при этом вся линейка будет почти на треть экономичнее. Поживём — увидим.

Отделившись от Форда, небольшая Mazda столкнулась с необходимостью задёшево разработать новую платформу и семейство силовых агрегатов Евро-6 для будущего поколения «шестёрки», «трёшки» и новых кроссоверов. В условиях предельной экономии выручила инженерная смекалка. Фантазия, для которой, как известно, нет границ. Японцы ставили себе порой взаимоисключающие задачи, но находили в результате прорывные решения. А теперь говорят, мол, только sky is the limit для нас.

Трудно сказать, сколько стоила программа Skyactiv, но $670 млн из привлечённых в результате IPO 2009 года $1,45 млрд были пущены именно на исследования и внедрение новых технологий. В качестве основы для будущей общей платформы взяли «тележку» Мазды 6, выпрямили ей лонжероны и заменили переднюю двухрычажку более бюджетными стойками McPherson, как у «трёшки». Днище сделали модульным: центральная продольная часть силовой структуры останется неизменной для всех машин, которые планируется выпускать на одной линии.

Доля высокопрочных сталей увеличилась до 60%, что позволило снизить массу конструкции на 8% (около 20 кг) при возросшей на 30% жёсткости и более высоком уровне пассивной безопасности. Неслучайно присутствие стали с пределом текучести 590 МПа увеличилось почти вдвое — японцы называют её оптимальным материалом за баланс цены и потребительских качеств.

Для более равномерного распределения ударных нагрузок и увеличения жёсткости силовой структуры критические элементы постарались выпрямить, а систему усилителей сделать замкнутой.

При оптимизации конструкции особое внимание было уделено равномерному распределению ударных нагрузок, так что теперь некоторые схемы по пассивной безопасности из маздовских презентаций напоминают мерседесовские. Модернизированный кузов стал на 30% жёстче предыдущего, в том числе благодаря использованию клеевых соединений задних стоек с крышей, а также комбинации точечной сварки и клея в районе задних арок.

У кузова новой Мазды 6 на 10% больше точек сварки. В районе задних колёсных арок детали подвергаются не только скручиванию, но и продольным нагрузкам, поэтому точечная сварка дублируется проклейкой. Что касается крепления боковины в районе задней стойки, то это место недоступно для сварки, и клей — единственная опция.

Главным своим достижением и ядром проекта Skyactiv японцы считают новую линейку четырёхцилиндровых двигателей. Как и обещал мне три года назад глава разработчиков Мазды Сейта Канаи, мотористы сумели вписаться в Евро-6 и достичь 15-процентного снижения расхода топлива, не прибегая к гибридным технологиям. Из новомодного — только система start/stop. А лейтмотив модернизации — повышение степени сжатия для бензиновой «четвёрки» и снижение для дизельной. Сошлись на 14:1 — и у нового двухлитрового бензинового «атмосферника», и у турбодизеля 2.2 с парой последовательных нагнетателей степень сжатия одинакова. Для первого это очень много, для второго мало.

Как следует из графика, новая «четвёрка» Skyactiv-G с непосредственным впрыском и уменьшенным межцилиндровым расстоянием (90,5 мм вместо 96) заметно моментнее нынешнего агрегата MZR 2.0. Её наддувный вариант придёт на смену сегодняшнему двигателю V6. Масса G-мотора сократилась до 197 кг.

Чтобы бензиновый двигатель работал на «девяносто пятом» бензине при спортивной степени сжатия, нужно побороть детонацию, всеми средствами снизить температуру в цилиндрах и предотвратить циркуляцию между ними раскалённых выхлопных газов. Для этого японцы разработали практически спортивный выпускной коллектор по формуле 4-2-1. Интерференция между цилиндрами сохраняется, но газам нужно проделать слишком большой путь, чтобы их влияние на рабочий процесс было значительным. Удалённость катализатора некритична, и драгметаллов в нём меньше: благодаря позднему зажиганию всё равно выходит Евро-6. А в итоге сложный узел всего на 40 евро дороже обычного в производстве. Для снижения насосных потерь используются ступенчатые фазовращатели с электроприводом на впуске и выпуске. Механические потери снижены за счёт уменьшения диаметра цилиндра на четыре миллиметра и облегчения всей шатунно-поршневой группы и коленвала.

К сожалению, Мазде не удалось зацепиться за фордовскую преселективную коробку с двумя сцеплениями. Поэтому в новую эпоху японцы берут с собой разработанную с нуля шестиступенчатую «механику», которая короче и легче предшественницы, и шестидиапазонный «автомат» с усовершенствованным гидротрансформатором. Во избежание расточительных проскальзываний он теперь блокируется не единственным сцеплением, а пакетом фрикционов, что, по идее, должно позитивно сказаться не только на расходе топлива, но и на связи по педали.

Как и «механика», новый «автомат» Skyactiv-Drive предлагается в двух версиях: более крупная и тяжёлая рассчитана на передачу до 460 Н•м крутящего момента и работу с дизелем. У компактного варианта потолок тяги — 270 Н•м. Гидротрансформатор (на схеме) дополнен пакетом фрикционов, повышающим эффективность и долговечность узла. Разместив мехатронный модуль в корпусе «автомата», удалось улучшить быстродействие гидросистемы и существенно снизить производственные допуски.

На сравнительном графике блокировки гидротрансформатора нынешнего «автомата» и коробки Skyactiv-Drive по ходу движения в сертификационном цикле NEDC (new European driving cicle) видно, что блокировка задействуется раньше. Новая коробка при прочих равных экономит 4–7% топлива.

Нам дали прокатиться на «мулах» новой «шестёрки»: снаружи прототип выдаёт кузов, собранный на заклёпках, дабы замаскировать увеличившиеся габариты. Поскольку в России никогда не продавались дизельные Мазды, то и сравнить дизельный прототип особо не с чем. «Битурбочетвёрка» 2.2 понравилась большим рабочим диапазоном, хотя 480 Н•м момента заставляют «автомат» действовать жестковато. Привод «механики» действительно стал лучше. Ходы рычага всё ещё великоваты, но усилие по сравнению с тем, что было, кажется совершенно несущественным. Тут Mazda напоминает даже не родстер MX-5, взятый инженерами за ориентир, а Volkswagen Polo. Пожалуй, для автомобиля D-класса рычаг мог бы быть тяжелее. Характерное для Мазды сцепление с пружинящей педалью, выталкивающей ногу в конце хода, не изменилось.

В механической коробке ходы рычага уменьшены с 50 до 45 мм. Кулису избирательного механизма расположили вертикально, чтобы использовать гравитацию для облегчения переключений на повышенные передачи, и снабдили его дополнительным компенсатором усилия при включении. Синхронизаторы с шариковыми фиксаторами расположены на трёх валах: у второй и третьей передач общий ведущий вал, так же как и у первой с задней. Это позволило отказаться от промежуточного вала последней и сделать ведомый вал короче на 20%, что в конечном счёте даёт экономию в длине до пяти сантиметров в зависимости от модификации коробки. Благодаря новому подходу к разработке корпуса толщина стенок уменьшилась с 3,5 до 2,5 мм, а итоговый выигрыш в массе достигает 11 кг в случае с более крупным агрегатом, рассчитанным на работу с дизелем.

С бензиновым мотором «гидромеханика» ладит лучше: переключения вверх мягки, вниз — быстры. У нового двигателя с непосредственным впрыском прибавилось тяги на низах и в середине. Но 15-процентный рост момента и мощности оценят прежде всего владельцы нового поколения MX-5, которое обещает быть аж на 100 кг легче нынешнего! Этот «золотой центнер» японцы планируют скинуть с каждой модели по мере обновления линейки. Кстати, для будущего родстера и запланированной на 2013 год новой роторной машины разрабатываются свои «скайактивные» трансмиссии, рассчитанные на продольное расположение силового агрегата и задний привод.

Так называемый TPV (test prototype vehicles) — это замаскированный под нынешнюю «шестёрку» кузов-обманка, посаженный на новое шасси. Кузовные панели на заклёпках придают машине особый авиационный шарм. Я не против, если бы у серийной машины была такая опция. Салон собран из старых деталей на саморезах, и только незнакомая приборная панель с жидкокристаллическим дисплеем в одном из колодцев бросается в глаза. (Мы показывали её подписчикам нашей странички в Фейсбуке.) Здесь не регулируются ни сиденья, ни замотанная скотчем рулевая колонка, нет подушек безопасности и системы стабилизации. Но на ходу Mazda производит вполне цельное впечатление, хотя повадки и стали чуть менее азартными. Но на этот раз можно с уверенностью сказать — работа ещё не окончена.

Короткие заезды на прототипах выявили новую особенность Мазды 6 — более стабильное поведение на скорости. Склонности к заносу под сброс газа поубавилось, что подтверждается и теоретическими выкладками, представленными на семинаре. Базовые настройки шасси стали безопаснее, а ответственным за скорость откликов назначен перенесённый на рулевой вал электроусилитель. Трудно судить, насколько он хорошо справляется со своими обязанностями: доводка ещё продолжается. Но его научили весьма эффективно бороться с силовым подруливанием, что актуально для дизельной версии.

Кастор передних стоек McPherson доведён до семи градусов. Кинематически новая Mazda6 должна быть более стабильна. Электроусилитель руля расположили на валу, чтобы упростить компоновку полноприводной трансмиссии. Без неё, само собой, не обойдётся.

Опора продольного рычага задней четырёхрычажки смещена на 43 мм выше, что снижает нагрузку на сайлент-блок и благотворно сказывается на комфорте. В том числе и благодаря возможности более вертикально установить задние амортизаторы. Для нового крепления в лонжероне сделано сложное технологическое углубление, а рычагу придан причудливый изгиб. Зато таким образом удалось избежать подъёма заднего дивана.

Вся программа изменений играет для Мазды столь значительную роль, что для неё создали собственный бренд Skyactiv. Это слово появится в будущем на шильдиках вместе с названием моделей, как у фольксвагеновской линейки BlueMotion или мерседесовской BlueEfficiency. На уровне нейминга попытка следовать моде налицо: всех роднит некое голубое (экологичное) начало, а дальше — у кого что. У одних голубое движение, у других голубая эффективность, у третьих актив. Причём написанный то ли с ошибкой, то ли по-немецки.

Новая дизельная «четвёрка» — с алюминиевым блоком. Мотор, оснащённый балансирным валом, на 27 кг легче предшественника! Вместо одного турбокомпрессора — два последовательных (коллектор изображён на иллюстрации вверху справа). Также на выпуске применён гидравлический механизм изменения высоты подъёма клапанов (внизу слева), чтобы оптимизировать фазы газораспределения при холодном пуске и в фазе прогрева. Сниженная до 14:1 степень сжатия позволила добиться оптимального смесеобразования без применения дорогостоящей топливной аппаратуры. Переход к позднему зажиганию с медленным воспламенением увеличил полезную работу поршня. Обороты максимальной мощности — 4500.

  • Секрет эффективного рабочего процесса в однородности топливной смеси. Ради того чтобы разработать новую форму поршней (для бензинового двигателя слева, для турбодизеля справа), способствующую оптимальному смесеобразованию, японцы долго возились с расчётами по гидродинамике и со стендовыми испытаниями.
  • Новый коленвал бензинового мотора из кованой стали (слева) прочнее прежнего чугунного, но на 700 г легче. Обратите внимание на более развитую систему противовесов, способствующих уравновешиванию свободных сил и моментов. Компоненты дизеля, напротив, могут быть теперь менее прочными — степень сжатия-то снизилась, а вместе с ней и нагрузки. Само собой, это тоже даёт выигрыш в массе — примерно 10%.

Во всей истории со Скайактивом особенно импонирует то, что японцы, будучи стеснены в средствах, не пытаются быть «зеленее», чем есть на самом деле. Они культивируют спортивность своих машин как основное конкурентное преимущество. Честно декларируют то, о чём, несмотря на всю очевидность, не принято говорить: к 2020 году ДВС останется основной силой в индустрии. Хотя даже у Мазды есть подразделение, занимающееся разработкой электромобилей. Но для компании из Хиросимы это перспективные исследования.

Самый лёгкий из четырёх предоставленных нам прототипов — двухлитровый с «механикой» и климат-контролем — весит (согласно обнаруженной у приставленных к машинам инженеров шпаргалке) 1315 кг. Нынешняя серийная Mazda6 2.0 в европейской спецификации — минимум 1400 кг.

В Европе Mazda не играет в премиум (эх, нелишне было бы напомнить об этом тем, кто формирует российский прайс-лист) и совершенствует существующие технологии, не пытаясь обгибридить доверчивого покупателя. Японцы говорят: мы сделали, что хотели, на 70%. А своим пиаром, ориентированным на детальное знакомство с техникой, Mazda напоминает Audi, что совсем неплохо для имиджа... Первой небесноактивной Маздой станет кроссовер CX-5, дебюта которого можно ожидать уже на осеннем мотор-шоу в Токио.

Комментарии 1
Поделиться
Лайкнуть
Отправить

Закрыть
ВКонтакте Facebook Одноклассники Рассылка Подпишитесь на новости Драйва, чтобы ничего не пропустить.