- Verdichtungsverhältnis von bis zu 14:1 erhöht Effizienz, steigert Detonationsrisiko.
- Ionen-Sensoren in Zündspulen steuern Detonationszeitpunkt präzise.
- Aluminiumlegierungsblock und Aluminium-Silizium-Zylinderkopf; Kurbelwelle −690 g leichter, Kolben/Pleuel je Zylinder 127 g.
- 4-2-1 Abgassystem reduziert Widerstand; Atkinson- und Otto-Zyklus verringern Pumpverluste.
Motor 2.0 SkyActiv-G (Mazda PE-VPS)
Das Modell 2.0 SkyActiv-G ist ein 2,0-Liter-Vierzylinder-Benzinmotor, der erstmals 2011 eingeführt wurde. Der Motor umfasst unkonventionelle technische Lösungen, typisch für das Mazda-Engineering.
Skyactiv-G basiert auf seinem Vorgänger MZR 2.0, der ein Verdichtungsverhältnis von 10,0:1 hatte. Das Verdichtungsverhältnis des neuen Motors wurde auf ungewöhnliche Spezifikationen für Benzinmotoren erhöht - 14.0 / 13.0.
Die Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses steigert die Temperatur und den Druck im Zylinder am Ende des Verdichtungstaktes und bietet hohe Effizienz und Drehmoment, aber auch eine starke Neigung zur Detonation - explosionsartige Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches, die zur Überhitzung und Zerstörung der Kolben und Kolbenringe führt.
Um den Motor vor Explosionen zu schützen, ist er mit Ionen-Sensoren ausgestattet, die in die Zündspulen integriert sind. Die Ionen-Sensoren sind empfindlicher und ermöglichen eine bessere Kontrolle des Detonationszeitpunkts in jedem Zylinder.
Der 2.0 SkyActiv-G-Motor besitzt einen Aluminiumlegierungsblock und einen Aluminium-Silizium-Zylinderkopf. Es gibt eine dünnere Kurbelwelle, die jetzt um 690 Gramm leichter ist. Der Motor hat optimierte, leichtere Kolben und Pleuel (127 Gramm pro Zylinder). Über dem Kopf befinden sich Nockenwellen, die von einer Steuerkette angetrieben werden.
Die Kette wird automatisch durch einen Spannmechanismus gespannt, der durch den Öldruck und eine Feder angetrieben wird. Der Motor hat vier Ventile pro Zylinder, die von Kipphebeln betätigt werden, um die Reibung zu verringern. Es gibt ein Dual S-VT-System (doppeltes sequentielles Ventil-Timing), das eine variable Ventilsteuerung der Einlass- und Auslassventile bietet.
Der Kraftstoff wird direkt in die Brennkammer des Modells 2.0 SkyActiv-G eingespritzt. Das bedeutet, dass der SkyActiv-G-Motor über ein Direkteinspritzsystem und eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe verfügt. Die Kraftstoffpumpe wird direkt von der Nockenwelle angetrieben.
Das aktualisierte Kraftstoffsystem mit Direkteinspritzung garantiert einen Druck von bis zu 200 bar dank des hohen Verdichtungsverhältnisses und der höheren Drücke im oberen Teil der Brennkammer. Im Vergleich dazu haben Standard-Benzinmotoren einen konventionellen Kraftstoffpumpendruck von 115 bar.
Der 2.0 SkyActiv-G-Motor wurde mit einem 4-2-1-Abgassystem ausgestattet. 4-2-1 ist die Konfiguration des Abgaskrümmers. Diese Konfiguration reduziert den Widerstand, wenn die Abgase die Zylinder verlassen.
Die Abgase legen eine längere Strecke zurück und erzeugen eine Entspannungswelle, die das Ausströmen des nächsten Zylinders erleichtert. Zusätzlich zur Leistungssteigerung senkt dies die Brennkammertemperatur und die Wahrscheinlichkeit der Detonation.
Um die Pumpverluste im Motor zu reduzieren und die Effizienz zu steigern, haben die Ingenieure ihn in zwei Zyklen arbeiten lassen: den Atkinson-Zyklus und den traditionelleren Otto-Zyklus für Benzinmotoren. Ersterer wird für leichte Lasten verwendet, wenn nicht viel Kraft benötigt wird.
Die Einlassventile schließen später, bereits während des Verdichtungstakts, und eine bestimmte Menge Gas strömt durch sie zurück in den Ansaugtrakt. Dies reduziert das effektive Verdichtungsverhältnis und die Pumpverluste. Dieser Zyklus macht den Motor effizienter. Und bei mittlerer und hoher Last schließen die Einlassventile früher (gewöhnlicher Otto-Zyklus) und die Zylinder sind gefüllt.
Das Verdichtungsverhältnis erreicht wieder 14 - und der Motor erzeugt ein hohes Drehmoment. Der Atkinson-Zyklus zwang die Ingenieure dazu, eine Vakuumpumpe in das Ansaugsystem für den normalen Betrieb des Bremssystems aufzunehmen. Die Vakuumpumpe ist mit der Hochdruck-Kraftstoffpumpe integriert.
Der 2,0-Liter-SkyActiv-G-Motor ist 10% leichter als sein Vorgänger, leistungsstärker und effizienter im Kraftstoffverbrauch. Die Motoren erfüllen die Euro VI-Abgasnorm in Europa.
Motorspezifikationen
- Hersteller: Mazda
- Produktionsjahre: 2011-gegenwärtig
- Material des Zylinderblocks: Aluminium
- Material des Zylinderkopfs: Aluminium
- Kraftstoffart: Benzin
- Kraftstoffsystem: Direkteinspritzung
- Konfiguration: Inline
- Anzahl der Zylinder: 4
- Ventile pro Zylinder: 4
- Ventilsteuerungsschema: DOHC
- Bohrung, mm: 83,5
- Hub, mm: 91,2
- Hubraum, ccm: 1.998
- Art des Verbrennungsmotors: Atmosphärischer Viertakt
- Verdichtungsverhältnis: 14.0:1
- Leistung, PS: 155-162 (116-120kW) / 6000
- Drehmoment: 200-210 Nm / 4000
- Zündfolge: 1-3-4-2
- Motoröl: SAE 5W-30, 5W-20;
Verwendbarkeit: Mazda3, Mazda6, Mazda CX-5, Mazda CX-3, Mazda MX-5
Probleme des Motors 2.0 SkyActiv-G und Zuverlässigkeit
Erstaunlicherweise gibt es keine ernsthaften Probleme. Seit Beginn des Verkaufs gab es einige Fälle von Ölwechselpumpen, die aus unbekannten Gründen den maximalen Druck nicht erreichten. Es ist erwähnenswert, dass der Verschleiß der Einlassnockenwelle zunimmt, was den Motorlärm erhöht.
Der Motor erzeugt beim Kaltstart Klappergeräusche. Aber das Geräusch verschwindet, wenn der Motor warm wird. Aber alles, was beschrieben wird, kann in gewisser Weise als Ausnahme von der Regel betrachtet werden - die 2.0 SkyActiv-G-Motoren sind ausreichend zuverlässig.
Source: australiancar.reviews, topgear.nl, enginetechnologyinternational.com
