- Raport de compresie 14:1 pe benzină, 13:1 în alte piețe, eficiență sporită.
- Senzori ionici integrați în bobinele de aprindere detectează detonarea în timp real.
- Componente interne optimizate: arbore cotit mai ușor; pistoane reduse.
- Arhitectură DOHC cu Dual S-VT, reglaj variabil pentru admisie și evacuare.
Motorul Mazda 2.0 SkyActiv-G (cod intern PE-VPS) reprezintă o evoluție semnificativă în tehnologia motoarelor pe benzină aspirate natural. Introdus în 2011, acest patru cilindri de 2.0 litri demonstrează filosofia Mazda de a îmbunătăți eficiența motoarelor convenționale prin soluții ingenioase, fără a recurge la supraîncărcarea forțată.
Bazat pe predecesorul MZR 2.0, noul SkyActiv-G aduce îmbunătățiri substanțiale la nivel de arhitectură internă și eficiență termică, fiind un exemplu de inginerie care pune accent pe optimizarea ciclului termodinamic.
Raportul de compresie record: 14:1 pentru motoare pe benzină
Principala caracteristică tehnică a motorului 2.0 SkyActiv-G este raportul de compresie neobișnuit de ridicat pentru un motor pe benzină: 14.0:1 pentru piețele cu combustibil de calitate superioară și 13.0:1 pentru alte regiuni. Pentru context, predecesorul MZR 2.0 avea un raport de compresie de doar 10.0:1, iar majoritatea motoarelor moderne pe benzină operează între 10:1 și 12:1.
Cresterea raportului de compresie are avantaje clare: temperatură și presiune mai ridicate la sfârșitul cursei de compresie se traduc în eficiență termică superioară și cuplu mai generos la turații joase. Problema majoră este însă detonarea - acea ardere necontrolată și explozivă a amestecului aer-combustibil care poate distruge pistoanele și segmenții pistonului în câteva secunde.
Protecția împotriva detonării: senzori ionici avansați
Pentru a gestiona riscul de detonare, Mazda a integrat senzori ionici direct în bobinele de aprindere. Acești senzori monitorizează ionizarea gazelor din camerele de combustie, detectând detonarea cu o precizie mult mai mare decât senzorii clasici de bătaie.
Sistemul permite ajustarea în timp real a avansului la aprindere pentru fiecare cilindru individual, oferind protecție maximă împotriva detonării în orice condiții de funcționare.
Arhitectură și componente interne optimizate
Motorul 2.0 SkyActiv-G folosește un bloc din aliaj de aluminiu combinat cu un chiulasă din aliaj aluminiu-siliciu, materiale care oferă un echilibru optim între rezistență și greutate redusă.
Componente mobile allégère
Reducerea maselor în mișcare a fost o prioritate în proiectare:
- Arborele cotit este cu 690 grame mai ușor decât cel de pe MZR 2.0
- Pistonii și bielele au fost optimizate, reducând greutatea cu 127 grame pe cilindru
- Aceste reduceri îmbunătățesc răspunsul motorului și reduc frecările interne
Distribuitia variabila Dual S-VT
În partea superioară a chiulasei sunt montați doi arbori cu came (DOHC) acționați printr-un lanț de distribuție. Lanțul este tensionat automat de un dispozitiv hidraulic care combină presiunea uleiului cu forța unui arc.
Fiecare cilindru dispune de patru supape acționate prin brate basculante cu frecare redusă. Sistemul Dual S-VT (Sequential Valve Timing) oferă reglaj variabil continuu atât pe arborele de admisie, cât și pe cel de evacuare, optimizând umplerea cilindrilor în întreg domeniul de turații.
Sistemul de injecție directă de înaltă presiune
Spre deosebire de predecesorul său cu injecție în galeria de admisie, motorul 2.0 SkyActiv-G folosește injecție directă de combustibil în camerele de combustie. Acest sistem necesită o pompă de combustibil cu presiune ridicată, antrenată mecanic de arborele cu came de admisie.
Presiunea de injecție atinge 200 de bari, semnificativ peste cei 115 bari standard ai motoarelor convenționale pe benzină. Această presiune ridicată permite o pulverizare mai fină a combustibilului și un control mai precis al arderii, esențiale pentru funcționarea stabilă la raportul de compresie de 14:1.
Injecția directă aduce și avantajul răcirii camerelor de combustie prin evaporarea combustibilului, reducând și mai mult riscul de detonare.
Galeria de evacuare 4-2-1: optimizarea fluxului gazelor
Motorul SkyActiv-G folosește o configurație 4-2-1 pentru galeria de evacuare, diferită de configurația 4-1 sau 4-2 mai comună. În acest sistem, conductele de evacuare de la cilindri sunt grupate astfel:
- Cilindrii 1 și 4 se unesc într-o primă conductă
- Cilindrii 2 și 3 se unesc într-o a doua conductă
- Cele două conducte se unesc într-o singură conductă principală
Această configurație 4-2-1 creează distanțe mai mari între evacuările succesive, generând unde de presiune care ajută la evacuarea gazelor arse. Valurile de rarificare facilitate evacuarea din cilindrul următor în ordinea de aprindere (1-3-4-2), îmbunătățind umplerea cilindrilor și reducând temperatura camerei de combustie.
Beneficiile includ:
- Putere crescută prin umplere mai bună a cilindrilor
- Temperatură redusă în camerele de combustie
- Risc diminuat de detonare
- Emisii mai scăzute
Funcționarea pe două cicluri: Atkinson și Otto
Una dintre inovațiile majore ale motorului 2.0 SkyActiv-G este capacitatea de a comuta între ciclul Atkinson și ciclul Otto tradițional, în funcție de solicitarea conducătorului.
Ciclul Atkinson la sarcini reduse
La sarcini parțiale, când nu este necesară putere maximă, motorul funcționează pe ciclul Atkinson. În acest mod:
- Supapele de admisie rămân deschise mai mult timp, chiar și în faza inițială a cursei de comprimare
- O parte din amestecul proaspăt este împins înapoi în galeria de admisie
- Raportul efectiv de compresie scade, reducând pierderile prin pompare
- Consumul de combustibil este minimizat
Ciclul Atkinson sacrifică o parte din puterea maximă disponibilă în schimbul unei eficiențe superioare la sarcini mici și medii - exact situația în care se petrece majoritatea timpului de funcționare în traficul real.
Ciclul Otto la sarcini ridicate
Când conducătorul solicită mai multă putere, motorul comută la ciclul Otto convențional:
- Supapele de admisie se închid devreme, la începutul cursei de compresie
- Cilindrii sunt complet umpluți cu amestec proaspăt
- Raportul de compresie atinge valoarea maximă de 14:1
- Motorul produce cuplu maxim
Pompa de vid auxiliară
Funcționarea pe ciclul Atkinson reduce depresia în galeria de admisie, necesară pentru servofrână. Pentru a compensa acest lucru, inginerii Mazda au integrat o pompă de vid mecanică acționată de arborele cu came, montată în același corp cu pompa de combustibil de înaltă presiune.
Specificații tehnice detaliate
Date generale:
- Producător: Mazda Motor Corporation
- Perioada de producție: 2011-prezent
- Cod uzină: PE-VPS
- Tip combustibil: benzină RON 95+
Arhitectură:
- Configurație: în linie, longitudinal sau transversal
- Număr cilindri: 4
- Supape pe cilindru: 4
- Comandă distribuție: DOHC (dublu arbore cu came în chiulasă)
- Material bloc: aliaj de aluminiu
- Material chiulasă: aliaj aluminiu-siliciu
Dimensiuni:
- Alezaj: 83.5 mm
- Cursă: 91.2 mm
- Capacitate cilindrică: 1,998 cm³
- Raport compresie: 14.0:1 (13.0:1 pentru unele piețe)
Performanțe:
- Putere maximă: 155-162 CP (116-120 kW) la 6,000 rpm
- Cuplu maxim: 200-210 Nm la 4,000 rpm
- Ordine aprindere: 1-3-4-2
Sisteme:
- Alimentare: injecție directă de combustibil
- Presiune injecție: 200 bari
- Distribuție variabilă: Dual S-VT pe admisie și evacuare
- Aspirație: naturală (fără turbocompresor)
Cerințe lubrifiant:
- Specificație: SAE 5W-30 sau 5W-20
- Capacitate ulei: aproximativ 4.2 litri cu filtru
Conformitate emisii: Euro 6
Aplicabilitate: modele care folosesc motorul 2.0 SkyActiv-G
Motorul 2.0 SkyActiv-G echipează mai multe modele din gama Mazda:
- Mazda3 (BM/BN) - sedan și hatchback, generația 2013+
- Mazda6 (GJ/GL) - sedan și break, generația 2012+
- Mazda CX-5 (KE/KF) - SUV compact, toate generațiile din 2012
- Mazda CX-3 (DK) - SUV subcompact, 2015+
- Mazda MX-5 (ND) - roadster, generația 2015+
Motorul se oferă de obicei ca variantă de top aspirată natural, sub versiunile diesel 2.2 SkyActiv-D sau motorizările pe benzină cu turbo.
Fiabilitate și probleme cunoscute
Motorul 2.0 SkyActiv-G demonstrează o fiabilitate remarcabilă în exploatare, deosebit de impresionant având în vedere raportul de compresie ridicat și complexitatea sistemelor sale.
Probleme rare întâlnite
Pompe de ulei cu presiune insuficientă
În primii ani de producție (2011-2013) au existat cazuri izolate de pompe de ulei care nu dezvoltau presiunea maximă specificată. Simptomele includeau:
- Lumină avertizare presiune ulei pe bord
- Zgomote metalice de la componente mobile
- Presiune scăzută măsurată la diagnostic
Mazda a remediat aceste cazuri prin înlocuirea pompei de ulei în garanție. Problemă afectează un procent foarte mic din motoarele produse și a fost eliminată în producția ulterioară.
Uzura camelor arborelui de admisie
Există raportări despre uzură accelerată pe camele arborelui de admisie, manifestată prin:
- Zgomot crescut de la motorul la rece
- Ticăit de la distribuție
- În cazuri extreme, pierdere de putere
Această problemă pare legată de intervalele de schimb al uleiului - motoarele întreținute corect, cu ulei schimbat la maxim 10,000 km, nu prezintă această uzură.
Zgomote la pornirea la rece
Multe motoare 2.0 SkyActiv-G produc un zgomot de ticăit pentru primele secunde după pornirea la rece, care dispare complet după încălzirea motorului. Acest fenomen este considerat normal de Mazda și nu indică o defecțiune. Este cauzat de jocurile tehnice mai mari la rece ale componentelor optimizate pentru funcționarea la temperatura de regim.
Recomandări pentru menținerea fiabilității
Pentru a asigura durata de viață maximă a motorului 2.0 SkyActiv-G:
Întreținere:
- Schimbați uleiul la maxim 10,000 km sau o dată pe an
- Folosiți exclusiv uleiuri cu specificațiile recomandate (5W-30 sau 5W-20)
- Înlocuiți filtrul de ulei la fiecare schimb
- Respectați intervalele de schimb ale filtrului de aer
Combustibil:
- Folosiți benzină cu minim RON 95
- Evitați benzină de la pompe necunoscute sau dubioase
- La combustibil RON mai mic de 95, calculatorul reduce automat raportul de compresie prin reglaj distribuție
Exploatare:
- Lăsați motorul să se încălzească înainte de solicitări mari
- Evitați turațiile mari când motorul este rece
- Nu opriți motorul imediat după solicitări intense
Avantajele și dezavantajele motorului 2.0 SkyActiv-G
Avantaje:
- Consum de combustibil redus pentru un motor pe benzină aspirat de 2.0 litri
- Cuplu decent disponibil de la turații joase
- Fiabilitate dovedită pe termen lung
- Costuri de întreținere rezonabile
- Răspuns liniar al accelerației, fără lag
- Zgomot de funcționare plăcut
- Greutate redusă comparativ cu predecesorul
- Emisii scăzute
Dezavantaje:
- Putere modestă comparativ cu motoarele turbo moderne de aceeași capacitate
- Necesită combustibil de calitate (RON 95+) pentru performanțe optime
- Zgomot de ticăit la pornirea la rece (deși normal)
- Uzură accelerată a camelor la întreținere neglijentă
- Nu oferă performanțe spectaculoase dacă acest lucru este prioritate
Concluzie: un motor eficient și fiabil
Motorul Mazda 2.0 SkyActiv-G (PE-VPS) demonstrează că există încă potențial de îmbunătățire a motoarelor pe benzină aspirate natural, fără a recurge la tehnologii costisitoare precum turbosupraalimentarea sau hibridizarea.
Prin raportul de compresie record de 14:1, ciclul Atkinson variabil și optimizarea componentelor interne, acest motor reușește să ofere un echilibru excelent între performanțe, consum și fiabilitate.
Cu peste un deceniu de producție și sute de mii de unități pe șosele, motorul 2.0 SkyActiv-G s-a dovedit o opțiune solidă pentru cumpărătorii care apreciază fiabilitatea și costurile de exploatare reduse mai presus de cifre de putere impresionante.
Pentru pasionații auto care caută o motorizare pe benzină echilibrată, cu costuri de întreținere rezonabile și durabilitate dovedită, motorul 2.0 SkyActiv-G reprezintă o alegere înțeleaptă.
Sursa foto: australiancar.reviews, topgear.nl, enginetechnologyinternational.com
