Není zbytí, hned na začátek si s námi budete muset prosvištět jednu hodinu středoškolské fyziky a rozdíly mezi naftovým a benzinovým spalovacím motorem.
Benzinový, nebo v tomto případě lépe zážehový motor, funguje v zásadě tak, že je nasátá směs benzinu a vzduchu stlačena pístem a zapálena jiskrou svíčky. Následný výbuch hýbe s pístem dolů a během této pracovní doby (expanze) vzniká pohybová energie, která je pak přenášena na kola.
Vznětový (naftový) motor to dělá jinak. K explozi dochází tak, že píst stlačuje nasátý vzduch, čímž vrůstá uvnitř válce teplota. Do stlačeného a horkého vzduchu je následně vstříknuta dávka nafty, která se sama vznítí. A pak následuje ona pracovní doba, kterou jsme zmínili v předchozím odstavci.
Samovolné vznícení paliva může nastat i u benzinu, ale v případě klasického zážehového motoru je takové detonační spalování nežádoucí. Může poškodit motor, a tak se mu řídicí jednotka snaží zabránit.
Pokud by se ale povedlo sílu samovolně explodujícího benzinu zkrotit, bylo by to něco jiného. Mazda již několik let vyvíjí motor, který má skloubením obou technologií kombinovat výhody obojího: chuť do otáček a nízké emise škodlivin zážehového motoru s odezvou a spotřebou dieselu.
Není jediná, kdo se o to pokoušel: na motoru, v němž je benzin spalován kompresí (HCCI - Homogeneous Charge Compression Ignition), si vylámali zuby inženýři z Mercedesu nebo Nissanu.
Chudá směs benzinu a vzduchu (vzduchu je v ní dvakrát až třikrát tolik než v případě klasického zážehového motoru) sice v takovém motoru hoří rychle a homogenně, snadno se ale stane nestabilní. Navíc jsou tu další problémy, u benzinu funguje vznícení kompresí jen v nízkých otáčkách a při nízkém zatížení. Přijde tedy chvíle, kdy musíte motor přepnout na klasický, zážehový režim se svíčkou, a tyto přechody se jen těžko dají udělat stabilní a plynulé.
Mazda tedy celou situaci vyřešila tak trochu jako chytrá horákyně. V motoru, který označuje jako Skyactiv-X, zapaluje směs kompresí, ale vše řídí jiskrou svíčky. Říká tomu Spark Controlled Compression Ignition (SPCCI).
Funguje to následovně. Během sání se spalovací prostor naplní chudou směsí benzinu a vzduchu. Benzinu je v ní tak málo, že by ani nešla zapálit klasickou svíčkou.
Směs je následně pístem stlačována a díky vysokému kompresnímu poměru 16,3:1 by se mohla působením tlaku vznítit sama. To ale Mazda nechce, do motoru tedy během stlačování vstříkne ještě jednu dávku paliva a vytvoří oblast bohatší směsi v těsném okolí svíčky.
Sama Mazda tuto oblast přirovnává k jakési třešince na dortu. Ve chvíli, kdy na svíčce přeskočí jiskra, třešinka exploduje, ještě více se zvýší tlak ve zbytku spalovacího prostoru a bum, vznítí se i chudá směs, kterou si motor vytvořil během sání.
Motor tímto způsobem pracuje prakticky vždy, prý až osmdesát procent času, kdy je v provozu. Pokud ale řidič chce plný výkon, nebo je agregát studený, funguje jako klasický benzin s kompresním poměrem 14,7:1.
"Rozhodující je především teplota. Pokud je příliš nízká, nedojde ke vznícení chudé směsi, pokud je vysoká, nemůžeme vznícení regulovat," vysvětluje Heiko Strietzel z evropského vývojového oddělení Mazdy.
Nasazení unikátní spalovací technologie pochopitelně není jen tak. Motor má například kompresor, který je zapotřebí k tomu, aby se do spalovacího prostoru dostalo potřebné větší množství vzduchu pro vytvoření chudé směsi. Čtyřválec ale není přeplňovaný, při přechodu na klasické zapalování se kompresor odpojuje. Kromě toho je agregát i oddělen od světa v jakési kapsli - to, aby byl tišší a lépe si držel provozní teplotu.
Nechybí ani mild-hybridní systém, který dokáže rekuperovat brzdnou energii a využít ji k pohonu elektrického příslušenství. Nejvíce ho ale oceníte, když pomáhá samočinnému vypínání motoru na světlech. Restarty jsou díky integrovanému startér-generátoru téměř neznatelné.
Komplikovaná technika by měla přinést snížení spotřeby o pětinu v porovnání s klasickým benzinovým motorem a také vyšší točivý moment. Podle Mazdy o 10-30 procent, to v závislosti na otáčkách. "Výrazně se také zvětšila oblast, kde má motor dobrou účinnost," říká Strietzel.
První skutečně sériové vozy s tímto inovativním motorem - čtyřválcem o objemu dva litry - se na silnicích objeví na podzim tohoto roku. Bude se jednat o hatchback Mazda 3 a od něj odvozené SUV CX-30. Motor půjde kombinovat s manuálem i automatem a také pohonem předních i všech kol. My jsme je v takřka hotové podobě mohli vyzkoušet již teď, abychom zjistili, co nová technika přináší z uživatelského hlediska.
Motor předně potěší svým perfektním odhlučněním. Je tišší než všechny benziny i diesely od Mazdy, které jsme dosud mohli vyzkoušet. Po nastartování je slyšet jakoby z dálky. Uzavření čtyřválce do jakési kapsle tedy funguje.
Jaký je ale jeho projev? Nečekejte údernost dieselu, ale ani nadšenou chuť po otáčkách, jakou nabízí atmosférický dvoulitr od Mazdy. Skyactiv-X místo toho nabízí lineární zátah a široké spektrum otáček, v jakých dokáže pracovat, byť propracovat se stupnicí otáčkoměru chvilku trvá. Schroustá klidně jízdu šedesátkou na šestku, ale i vytáčení k omezovači, byť to nepřináší takové uspokojení z rapidně rostoucí akcelerace jako u benzinu.
"Naším cílem bylo vytvořit motor pro každodenní použití," vysvětluje Thilo Bevern z evropského zastoupení Mazdy. Sportovní emoce tedy u Skyactiv-X navzdory přesnému řazení a příjemně vyváženým ovládacím silám na spojce a plynu nehledejte.
Pružnost a zrychlení pocitově nejsou nikterak intenzivní, ostatně navzdory nadstandardnímu výkonu 132 kilowattů je točivý moment stále spíše průměrných 224 Nm ve 3000 otáčkách. Podobně výkonné turbomotory nabídnou více a dříve, v nižších otáčkách.
Je však pravda, že žádný benzinový motor Mazdy není vysloveným trhačem asfaltu a 90kW dvoulitr, který představuje o osmdesát tisíc levnější benzinovou alternativu k "iksku", je v nízkých otáčkách pocitově slabší.
Zajímala nás tedy spotřeba. Testovací přibližně stokilometrovou trasu jsme v Mazdě 3 s revolučním motorem absolvovali za 6,8 litru. Když jsme pak přesedli do SUV CX-30 s konvenčním benzinovým dvoulitrem, jeli jsme za 6,6.
To je opačný výsledek, než naznačují papírové spotřeby. Mazda 3 má mít s novým motorem dle nejnovější normy WLTP spotřebu 5,8 litru, CX-30 6,2. Přišlo nám, že Skyactiv-X je hodně citlivý na zátěž. I tak je však jeho apetit s ohledem na výrazně lepší výkonové parametry solidní. Přesnější zhodnocení spotřeby ale bude vyžadovat důkladnější seznámení s autem.
Mazda 3 2.0 Skyactiv-X180 FWD 6MT
Motor: benzin 4válec, 1998 cm3
Výkon: 132 kW při 6000 ot./min
Točivý moment: 224 Nm při 3000 ot./min
Nejvyšší rychlost: 216 km/h
Zrychlení 0-100 km/h: 8,2 s
Kombinovaná spotřeba: 4,5 l/100 km (NEDC)
Objem zavazadlového prostoru: 334 l
Cena: od 603 400 Kč (Active)
Mazda prostě ráda dělá věci jinak než ostatní automobilky. Místo zmenšování objemu benzinových motorů přišla s inovativní technologií na dnešní poměry velkoobjemových atmosférických dvoulitrů s vysokým kompresním poměrem, které se malým turbojednotkám dokázaly vyrovnat spotřebou.
Teď se snaží vyhnout nasazení nákladných a složitých hybridů novým revolučním spalovacím procesem. Podle papírových hodnot jí to funguje. Spotřeba Mazdy 3 sedan se Skyactiv-X může být i 4,3 litru a s emisemi CO2 na úrovni 96 gramů na kilometr, což se s ohledem na přísné emisní limity velice hodí.
Jenže v reálném světě věci nemusí být tak skvělé jako na papíře. Vy, kteří se nechcete benzinových a naftových motorů vzdát, ale nepřestávejte doufat. Podle Mazdy je Skyactiv-X jen dalším krokem k ideálnímu spalovacímu agregátu. Tak zůstaňte na příjmu…
