Technologie SKYACTIV: przełamując konwencje

Transkrypt

1 Warszawa, 3 czerwca 2011 Technologie SKYACTIV: przełamując konwencje Silniki, przekładnie, nadwozia i podwozia: zestaw nowych technologii Mazdy SKYACTIV opracowano w celu poprawy sprawności i osiągów nowej generacji modeli Mazdy, przy jednoczesnym zwiększeniu bezpieczeństwa i przyjemności z jazdy. Podstawą SKYACTIV jest innowacyjność ukierunkowana na poprawę spalania wewnętrznego i lekkość konstrukcji. Ponieważ te technologie będą stosowane we wszystkich nowych modelach Mazdy nie tylko kosztownych zielonych wersjach skorzystają na nich wszyscy klienci. Silnik benzynowy SKYACTIV-G: w poszukiwaniu idealnego silnika spalinowego W nowym silniku benzynowym z bezpośrednim wtryskiem paliwa SKYACTIV zastosowano pełen zakres zupełnie nowych rozwiązań technicznych. Jest wyjątkowo mocny, a przy tym nadzwyczajnie sprawny dzięki wykorzystaniu niespotykanego dotąd stopnia sprężania. Pokonano przy tym wszystkie trudności, jakie wcześniej to uniemożliwiały. To niestandardowe podejście jest charakterystyczne dla rozwoju konstrukcyjnego marki. Podstawowe cechy: - Bardzo wysoki stopień sprężania 14.0:1 - Ten niezwykły stopień sprężania uzyskano dzięki układowi wylotowemu 4-2-1, wgłębieniom w tłokach, nowym wtryskiwaczom wielootworkowym i innym innowacjom zapobiegającym niewłaściwemu spalaniu (stukowemu) - Tarcie wewnętrzne zmniejszone o 30% - Zmienne fazy rozrządu w napędzie zaworów dolotowych i wylotowych (podwójny S-VT) zmniejszający straty pompowania - Lekka budowa masa całkowita mniejsza o 10% - Zużycie paliwa i emisja CO 2 mniejsze o ok. 15% w porównaniu z obecnym silnikiem benzynowym Mazdy 2,0 MZR - Moment obrotowy większy o ok. 15% w zakresie małych i średnich prędkości obrotowych silnika Mazda Motor Poland ul. Iłżecka Warszawa

2 Silnik diesla SKYACTIV-D: duży moment i czyste spalanie Czysty, szybkoobrotowy, elastyczny i sprawiający więcej przyjemności z jazdy niż kiedykolwiek wcześniej: Mazda podniosła poprzeczkę silnikom diesla wraz z wprowadzeniem silnika SKYACTIV-D. Także w tym przypadku podstawowe znaczenie ma stopień sprężania, ponieważ na nowo i od podstaw rozważono procesy wewnętrzne zachodzące przy spalaniu. W rezultacie uzyskano dużą moc i wydajność, spełniając normy emisji bez potrzeby używania specjalnych układów oczyszczania spalin. Podstawowe cechy: - Zużycie paliwa mniejsze o ok. 20% w porównaniu z obecnym silnikiem wysokoprężnym 2,2 MZR-CD) dzięki wyjątkowo niskiemu stopniowi sprężania 14.0:1 i wobec tego dłuższemu suwowi rozprężania po spalaniu - Zmienny wznios zaworów wylotowych zapewnia wewnętrzną recyrkulację spalin, stabilizując spalanie w fazie nagrzewania silnika - Dzięki dwustopniowemu turbodoładowaniu silnik jest jednakowo elastyczny w całym zakresie obrotów (do ok obr./min) - O 10% lżejszy niż obecny diesel MZR-CD o pojemności 2,2 l - 20-procentowe zmniejszenie tarcia wewnętrznego silnika - Aktywny ceramiczny filtr cząstek stałych o dużej skuteczności - Spełnia normy Euro 6, Tier II BIN 5 (USA) i japońskie Post New Long-Term bez kosztownych układów redukcji tlenków azotu 2

3 Automatyczne skrzynie biegów SKYACTIV-Drive Płynnie przełączające, właściwie reagujące i zapewniające przyjemność z jazdy, a przy tym sprzyjające zmniejszeniu zużycia paliwa automatyczne skrzynie biegów Mazda SKYACTIV-Drive opracowano w celu uzyskania najwyższych na świecie osiągów i sprawności w przekładniach automatycznych, także tych współpracujących z silnikami diesla o dużym momencie. Przełączcie na Drive! Podstawowe cechy: - Unikalna technologia, w której połączono zalety przekładni bezstopniowej (CVT), skrzyni dwusprzęgłowej i konwencjonalnej skrzyni automatycznej - Nowe sprzęgło blokujące działające w bardzo szerokim zakresie na wszystkich 6 przełożeniach zapewnia przełączanie podobne jak w skrzyni ręcznie sterowanej i poprawia ekonomikę paliwową o do 7% w porównaniu z obecnymi skrzyniami automatycznymi - Szybkie i płynne przełączanie dzięki nowym modułom mechatronicznym - Potężne i stałe przyspieszenie od chwili ruszenia z miejsca - Dostępna zarówno z silnikami SKYACTIV-G, jak i SKYACTIV-D Ręcznie sterowana skrzynia biegów SKYACTIV-MT Lżejsza, mniejsza i wydajniejsza: Mazda skonstruowała innowacyjną, 6-biegową skrzynię ręcznie sterowaną SKYACTIV-MT w celu poprawy ekonomiki paliwa, ale bez utraty przyjemności z jazdy. Za wzór szybkości i precyzji przełączania postawiono sobie skrzynię legendarnego roadstera Mazdy MX-5. Podstawowe cechy: - Zoptymalizowana do pojazdów z przednim napędem, z łatwym przełączaniem i krótkimi skokami dźwigni przypominającymi te z MX-5 - Przekonstruowana w celu istotnego zmniejszenia wymiarów i masy - Zwarta budowa ułatwia umieszczenie w pojeździe - Mniejsze zużycie paliwa dzięki zmniejszeniu tarcia wewnętrznego 3

4 Nadwozie SKYACTIV-Body Mocniejsze i bezpieczniejsze, a przy tym lżejsze? Konstruktorzy Mazdy wrócili do desek kreślarskich w celu opracowania SKYACTIV-Body łączącego lekkość konstrukcji, wytrzymałość materiałów i nowe, skuteczniejsze struktury. Podstawowe cechy: Masa zredukowana o 8% dzięki na nowo opracowanej strukturze nadwozia, nowym technologiom produkcji (zaawansowane metody klejenia) i szerszemu zastosowaniu stali o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie Poprawione właściwości dynamiczne dzięki sztywniejszemu o 30% nadwoziu zaprojektowanemu wg reguł prosta konstrukcja i ciągła rama (struktury pierścieniowe) w nośnych elementach Najwyższa odporność zderzeniowa dzięki przeprojektowaniu stref zgniotu i użyciu wielu dróg rozprowadzania sił. 4

5 Podwozie SKYACTIV-Chassis Mazda opracowała podwozie, w którym połączono zwinność prowadzenia z komfortem jazdy i stabilnością nawet przy najwyższych prędkościach. W zawieszeniu SKYACTIV-Chassis uzyskano najwyższą sztywność przy lekkiej konstrukcji. Podstawowe cechy: Poczucie zjednoczenia samochodu z kierowcą: Jinba Ittai inspiracji szukano w prowadzeniu MX-5 Wyższa jakość prowadzenia przy wszystkich prędkościach (zwinność przy małych i średnich prędkościach oraz stabilność przy dużych) w następstwie m.in. całkowitego przekonstruowania punktów mocowania tylnego zawieszenia, geometrii wahaczy, podzespołów i parametrów układu kierowniczego Doskonała sztywność przy mniejszej o 14% masie podwozia dzięki nowej konstrukcji zawieszenia kolumnowego z przodu i wielowahaczowego z tyłu Technologie Mazda SKYACTIV 1. Wprowadzenie Sięgamy aż po horyzont. To hasło dotyczy wszystkich nowych technologii Mazdy i oznacza początek nowej ery. W odróżnieniu od innych producentów, konstruktorzy Mazdy zawsze musieli uwzględnić jeden podstawowy cel swych prac: przyjemność z jazdy. Podstawowym założeniem dla nich przy opracowaniu technologii SKYACTIV było radykalne zwiększenie sprawności wszystkich pojazdów nowej generacji poprawa ekonomiki paliwowej i zmniejszenie emisji CO 2 oraz jednoczesne zwiększenie bezpieczeństwa i przyjemności z jazdy. Udało się im skutecznie pogodzić wszystkie sprzeczności dzięki programowi całkowicie nowych silników, przekładni, nadwozi i podwozi SKYACTIV, które zostaną wprowadzone w modelach Mazdy debiutujących w Europie od 2012 r. Silniki spalinowe o spalaniu wewnętrznym będą napędzać ponad 80% pojazdów jeszcze w 2020 r. Obecnie ich sprawność wynosi ok. 30%, ale można ją znacząco poprawić. Pomijając konwencjonalne rozwiązania, konstruktorzy Mazdy skoncentrowali się na spalaniu wewnętrznym z myślą o jednym celu: uzyskaniu idealnego przebiegu tego procesu. Tak zbudowano mocną podstawę modeli nowej generacji: technologie SKYACTIV można wprowadzić w nich wszystkich, nie tylko w drogich specjalnych wersjach ekologicznych. To podkreśla bezkompromisowe dążenie firmy do zmniejszenia szkodliwego oddziaływania na środowisko, a zwiększenia bezpieczeństwa pojazdu i dynamiki jazdy. Jednym z zasadniczych celów działalności Mazdy jest uczynienie transportu indywidualnego bardziej przyjaznym dla środowiska i jednocześnie bardziej przystępnym dla szerszych rzesz klientów. Dlatego, jak wspomniano, podstawowym priorytetem było zwiększenie sprawności silników spalinowych. Specjaliści z ośrodka badawczo-rozwojowego w Hiroszimie uważają, że najlepszym sposobem na to jest przede wszystkim znaczna optymalizacja procesów w konwencjonalnych silnikach w celu wyraźnego obniżenia zużycia paliw kopalnych. 5

6 Silniki spalinowe o spalaniu wewnętrznym: wciąż podstawą transportu w 2020 r. Wielu producentów pojazdów zamierza skoncentrować prace nad napędami hybrydowymi jako rozwiązaniem średnioterminowym i w pełni elektrycznymi na dalszą przyszłość. Mazda nie różni się pod tym względem, pracując już od ponad 20 lat nad pojazdami hybrydowymi i elektrycznymi. Warto podkreślić, że bardzo niewielka liczba modelu Mazda2 w wersji elektrycznej będzie oferowana w 2012 r. w Japonii w programie leasingowym. Ten projekt powinien wnieść wiele nowych spostrzeżeń do technologii napędu elektrycznego i sposobów praktycznego wykorzystania samochodów elektrycznych. Ale jeśli nawet spełnią się optymistyczne założenia, że do 2020 r. ok. 23% wszystkich samochodów osobowych w Europie będzie miało napęd elektryczny, to większość ludzi wciąż będzie jeździło pojazdami z silnikami spalinowymi. Zgodnie z prognozami EUROTAX z 2010 r., roczna sprzedaż samochodów czysto elektrycznych w Niemczech wyniesie pomiędzy 250 a 375 tys. szt. w 2020 roku. To oznacza udział rynkowy jedynie ok. 10%. Uwzględniając dalsze 200 tys. pojazdów hybrydowych z silnikami benzynowymi lub diesla, prognoza stwierdza, ze pojazdy napędzane wyłącznie silnikami spalinowymi będą wciąż stanowiły ponad 80% rynku za 10 lat. Dodatkowo, ślad węglowy silników o spalaniu wewnętrznym pozostanie niższy niż silników elektrycznych, dopóki prąd będzie pochodził ze źródeł nieodnawialnych. 2. Odpowiedzialny Zoom-Zoom Mazdy W 2007 r. Mazda ogłosiła swoją strategię Odpowiedzialnego Zoom-Zoom, która zakładała zwiększenie o pełne 30% wydajności paliwowej wszystkich pojazdów marki i na każdym rynku do 2015 r., biorąc za poziom odniesienia wartości z 2008 r. Oznacza to obniżenie zużycia paliwa o 23% i w związku z tym analogiczne zmniejszenie emisji CO 2. Ten ambitny plan będzie wdrażany przy wykorzystaniu strategii bloków Mazdy (Building Block Strategy) oznaczającej plan stopniowego dodawania pomocniczych układów elektronicznych do silników spalinowych SKYACTIV. Własny układ Mazdy i-stop (układ stop-start) wprowadzony w 2009 r. reprezentuje jeden z kroków na drodze do wszechstronnego ulepszania tej zasadniczej technologii. Wszystkie silniki benzynowe i diesla SKYACTIV w Europie będą wyposażone w i-stop. Po nich nastąpią dalsze zespoły elektroniczne. Jednym z przykładów może być testowany właśnie przez Mazdę układ hamowania, umożliwiający odzysk energii podczas zwalniania. Jeśli chodzi o hybrydy, Mazda współpracuje z Toyotą w celu wprowadzenia jej technologii hybrydowej do silników SKYACTIV. Te pojedyncze rozwiązania składają się na koncepcję SKYACTIV. W innym przypadku, zmniejszenie zużycia paliwa i emisji CO 2 spodziewane na 2015 r. byłoby możliwe tylko pod warunkiem wyposażenia połowy nowych samochodów osobowych Mazda w napęd hybrydowy, a ¼ w napęd czysto elektryczny (patrz wykres). 6

7 Innowacje Monotsukuri Innowacyjne procedury, innowacyjna produkcja W 2007 r., zanim jeszcze wprowadzono rozwiązania SKYACTIV, Mazda zaczęła ulepszać wszystkie procesy składające się na powstawanie samochodów, od badań i rozwoju po produkcję. To postępowanie, obejmujące cała firmę i nazwane Monotsukuri Innovation, oparto na koncepcjach wspólnej architektury pojazdów i elastycznej produkcji połączonych w procesie Bundled Product Planning (Powiązane Planowanie Produktu). Monotsukuri doprowadziło do przełomów w dywersyfikacji pojazdów (umożliwiającej spełnienie różnych wymagań klientów) i w standaryzacji zespołów w celu zwiększenia wydajności, pozwalając Mazdzie wykorzystać zaawansowane technologie w szerszym zakresie pojazdów i szybszą reakcję na zmianę zapotrzebowania rynkowego. Innowacje Monotsukuri zapewniają bardzo wysoką efektywność kosztową, z której ostatecznie największą korzyść odnosi klient. Hybrydowe technologie Mazdy we współpracy z Toyotą Toyota Motor Corporation i Mazda Motor Corporation porozumiały się w 2010 r. co do licencyjnych dostaw technologii hybrydowej znanej z Priusa. Mazda zamierza połączyć układ hybrydowy z nową generacją silników SKYACTIV przy opracowaniu i produkcji pojazdu hybrydowego w Japonii. Mazda planuje rozpocząć sprzedaż hybryd w Japonii w 2013 r. Zaawansowane spalanie wewnętrzne dla wydajnej hybrydy Zoom-Zoom Mazda, jak inni producenci, zamierza wprowadzić hybrydy jako rozwiązanie średniookresowe, zaczynając w 2013 r. w Japonii. Wybrała jednak inne założenia konstrukcyjne niż rywale. Ponownie, podstawą do ich spełnienia są silniki spalinowe SKYACTIV. Sprawność energetyczna współczesnych silników zmniejsza się znacząco w zakresie małych i średnich obciążeń oraz małych prędkości obrotowych. Pojazdy hybrydowe zapewniają tak dobrą ekonomikę paliwową dzięki wykorzystaniu pracy silnika spalinowego w zakresie największej jego sprawności do wytwarzania energii elektrycznej, która (wraz energią odzyskaną przy hamowaniu) napędza pojazd przy mniejszych obciążeniach. Jednakże, im większy jest zakres mało efektywnej pracy silnika spalinowego, tym większy jest potrzebny silnik elektryczny i akumulator energii, by go wspomagać. Tym samym, dzięki jego dużej sprawności w szerokim zakresie obciążeń, silnik spalinowy SKYACTIV w połączeniu z dodatkowym napędem elektrycznym zwiększa ogólną sprawność układu hybrydowego, ułatwiając uzyskanie hybrydy Zoom-Zoom z lekkim silnikiem elektrycznym i akumulatorem. Hamowanie odzyskowe może być głównym źródłem energii do ładowania akumulatora. 7

8 3. Technologie SKYACTIV Technologie SKYACTIV zostaną wprowadzone w Europie w 2012 r.* w zupełnie nowej generacji modeli z nowymi silnikami, przekładniami, nadwoziami i podwoziami. Przez cały proces rozwoju Mazda kierowała się zasadą rozwiązań przełomowych. Zakłada ona rozwiązywanie sprzeczności technicznych jak jednoczesne zwiększenie bezpieczeństwa, poprawa dynamiki jazdy i obniżenie zużycia paliwa by stale ulepszać podstawowe technologie w następnych generacjach produktów. * Modele z niektórymi rozwiązaniami składającymi się na technologię SKYACTIV będą wprowadzane na innych rynkach w 2011 r. Na przykład Mazda Demio/Mazda2 zadebiutuje w Japonii z silnikiem benzynowym 1,3 litra SKYACTIV, później w tym roku w Japonii i Ameryce Płn. pojawi się Mazda3 z silnikiem benzynowym 2,0 SKYACTIVE i automatyczną skrzynią biegów SKYACTIV-Drive. Zmierzając do idealnego silnika spalinowego o spalaniu wewnętrznym, drogą Mazdy Mazda idzie własną drogą, od lat wykorzystując pomysłowość własnego centrum badawczorozwojowego. Dlaczego Mazda nigdy nie spoczywa na laurach? Dlatego, że nawet po 120 latach nieustannego rozwoju silniki o spalaniu wewnętrznym nadal nie wykorzystują 70-90% energii zawartej w paliwie. Energię cieplną traci się głównie przez układ wylotowy, chłodzenia oraz powierzchnie silnika i przekładni, dlatego podstawowym krokiem jest poprawa sprawności cieplnej silnika. Poza tym, Mazda stara się zmniejszyć wewnętrzne tarcie w silniku oraz jego masę. Podstawą do tych prac było wytypowanie 6 czynników, na które można wpływać. Są to: - stopień sprężania, - skład mieszanki paliwowo-powietrznej, - czas spalania, - moment rozpoczęcia spalania, - straty pompowania, - straty mechaniczne spowodowane tarciem. Celem była maksymalna optymalizacja tych czynników i podjęcie zdecydowanych kroków w kierunku idealnego silnika o spalaniu wewnętrznym. Ostatecznie stopień sprężania okazał się najważniejszy zarówno w silnikach benzynowych, jak i dieslach. Jedną z mocnych stron Mazdy jest jej zdolność do innowacji, dzięki której regularnie uzyskuje wspaniałe wyniki, w pełni wykorzystując swe zasoby. Jednym z przykładów jest unikalny silnik z obrotowym tłokiem, który napędzał legendarny model 787B, jedyny z takim napędem, który wygrał wyścig 24-godzinny w Le Mans (w 1991). Innym jest Mazda MX-5, samochód, który ożywił rynek roadsterów na całym świecie. Innowacyjnymi technologiami SKYACTIV Mazda zaznacza kolejny kamień milowy w historii motoryzacji. Opracowane zgodnie z typowymi dla Mazdy procedurami, jeszcze raz wykazują, jak dalece Mazda potrafi kształtować swoją technologiczną przyszłość. Na przykład, nowe silniki SKYACTIV nie powstawały w osobnych, niezależnie pracujących działach. Zamiast tego, na wstępie stosunkowo mała grupa wyspecjalizowanych konstruktorów opracowała najlepsze z możliwych projektów budowy poszczególnych silników. Posłużyły one później jako podstawa wszystkich nowych silników, niezależnie od liczby cylindrów i rodzaju paliwa. Nasz dział technologów produkcji seryjnej połączył siły z konstruktorami, by opracować najlepszy projekt silników o niespotykanej sprawności, doskonałych osiągach i jakości przewyższającej wszystko, co do tej pory osiągnęliśmy. Dzięki temu mogliśmy zrobić większy lub 8

9 mniejszy cylinder, pomnożyć go przez 4, 6, 3 etc., by stworzyć rodzinę silników do każdego przyszłego zastosowania powiedział Seita Kanai, wiceprezes Mazda Motor Corporation. Najwyższy stopień sprężania zamiast zmniejszania pojemności skokowej Niektórzy producenci poszukują sposobu na zmniejszenie zużycia paliwa w ich silnikach benzynowych poprzez zmniejszanie pojemności skokowej. Określa się to jako downsizing. Dużą moc i moment uzyskuje się przez zwiększanie ilości powietrza dostarczanego do komór spalania dzięki turbodoładowaniu lub doładowaniu sprężarką mechaniczną. Choć jest to skuteczny sposób, Mazda wybrała inną drogę. Jak już wcześniej wspomniano, poszukiwanie idealnego silnika spalinowego jest ważnym elementem w strategii blokowej. Zgodnie z planem Mazdy dążenia do budowy idealnego silnika benzynowego, najważniejszym krokiem jest zwiększenie stopnia sprężania. 9

10 4. Silniki benzynowe Mazdy SKYACTIV-G Zalety unikalnych silników benzynowych z wtryskiem bezpośrednim SKYACTIV-G wynikają z decyzji, by dokonywać tylko przełomowych zmian konstrukcyjnych. Dokładnie analizując i rozważając znane zasady termodynamiki, Mazda zdołała opracować silnik o niesłychanie dużym stopniu sprężania 14,0:1. Taki poziom uzyskiwano dotychczas tylko wyczynowych silnikach, które nie nadawały się do codziennego użytku. Mazda pokonała uniemożliwiające to przeszkody techniczne. 14:1 bardzo wysoki stopień sprężania Wszelką dyskusję o stopniu sprężania trzeba rozpocząć od omówienia zalet i wyzwań związanych z wysokim sprężaniem. Zwiększenie stopnia sprężania w silniku benzynowym zwiększa jego sprawność cieplną, tym samym poprawiając ekonomikę paliwową. Jednakże wysokie ciśnienie sprężania w konwencjonalnym silniku prowadzi do zaburzenia przebiegu procesu spalania i powstawania zjawiska zwanego spalaniem stukowym oraz związanego z tym spadku momentu obrotowego. W celu zapobieżenia stukaniu wzbogaca się mieszankę i opóźnia zapłon, ale kosztem większego zużycia paliwa i mniejszego momentu. Jak przezwyciężyć te trudności? Wysokie sprężanie bez stukania Stukanie ma miejsce na skutek przedwczesnego zapłonu mieszanki, jeśli temperatura i ciśnienie są zbyt duże. Można temu przeciwdziałać zmniejszając ilość i ciśnienie spalin pozostających w komorze spalania. Dlatego Mazda opracowała specjalny kolektor wylotowy 4-2-1, który, będąc stosunkowo długi, zapobiega powrotowi do komory spalania spalin, które właśnie opuściły cylinder. Spowodowane tym zmniejszenie temperatury sprężonej mieszanki zapobiega stukaniu. Skrócono także proces spalania. Szybsze spalanie skraca czas, w jakim świeża mieszanka paliwowo-powietrzna jest narażona na wpływ wysokiej temperatury, umożliwiając normalny zapłon przed wystąpieniem stukania. Dlatego nowy silnik ma także specjalne wgłębienia w tłokach, umożliwiające rozprzestrzenianie się (propagację) czoła płomienia bez przeszkód, i nowe wielootworkowe wtryskiwacze, poprawiające rozpylenie paliwa. Razem z kolektorem 4-2-1, te innowacje skutkują znacznym, 15-% zwiększeniem momentu obrotowego w porównaniu z obecnym silnikiem Mazdy 2,0 MZR. Każdy kierowca polubi wyraźnie większy moment SKYACTIV- G w szerokim zakresie obrotów. Dodatkową korzyścią jest mniejsze o 15% zużycia paliwa. Zmniejszenie strat pompowania W celu zwiększenia sprawności silnika trzeba zmniejszyć także straty pompowania, do których dochodzi przy małych obciążeniach silnika podczas suwu ssania. Ilość powietrza dostającego się do cylindra jest regulowana przez przepustnicę znajdującą się w przewodzie dolotowym. Przy mniejszym obciążeniu silnika potrzeba niewiele powietrza i przepustnica jest niemal zamknięta, powodując podciśnienie w przewodzie dolotowym i w cylindrze. W rezultacie tłok musi pokonać silne podciśnienie. To zjawisko jest znane jako strata pompowania i oczywiście negatywnie wpływa na sprawność. Mazda zdołała obniżyć straty pompowania dzięki bezstopniowej zmianie faz rozrządu S-VT (sequential valve timing) zaworów dolotowych i wylotowych. S-VT zmienia czas otwarcia i zamknięcia zaworów, umożliwiając sterowanie ilością powietrza dostającego się do cylindrów bardziej za pomocą zaworów niż przepustnicy. Podczas suwu ssania tłok przemieszcza się do dołu, a zawory dolotowe i wylotowe pozostają szeroko otwarte. Suw ssania kończy się, gdy tłok osiągnie najniższą pozycję (dolny martwy punkt DMP). Ale jeśli zawory dolotowe zamkną się w tym momencie, w cylindrze będzie za dużo powietrza, więcej niż jest potrzebne do spalania paliwa 10

11 przy małym obciążeniu silnika. Dlatego, by pozbyć się nadmiaru powietrza, S-VT utrzymuje otwarte zawory dolotowe przy ruchu tłoka w górę podczas suwu sprężania. Zawory dolotowe zamykają się, gdy cały nadmiar powietrza zostanie wypchnięty z cylindra. W ten sposób S-VT zmniejsza straty pompowania, zwiększając sprawność całego procesu spalania. Zwyczajowo, wadą tego sposobu jest destabilizacja procesu spalania. Ponieważ zawory dolotowe są otwarte na początku suwu sprężania, ciśnienie w cylindrze zmniejsza się, utrudniając zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej. Ale nie jest to problemem w SKYACTIV-G ze względu na jego wysoki stopień sprężania 14.0:1. Dzięki niemu zwiększa się temperatura i ciśnienie w komorze spalania, tak że proces spalania jest stabilny i wobec zmniejszenia strat pompowania silnik zużywa mniej paliwa. Zmniejszenie masy i tarcia wewnętrznego w silniku Jest oczywiste, że zwiększenie szybkości reakcji pojazdu na polecenia kierowcy można poprawić przez zmniejszenie wielkości i masy podzespołów auta. Całkowicie nowy projekt silnika był okazją do opracowania nowych sposobów na zmniejszenie jego masy. Przy o 20% lżejszych tłokach, o 15% lżejszych korbowodach i 30-% zmniejszeniu tarcia w porównaniu z obecnym 2-litrowym MZR, nowy silnik SKYACTIV-G szybko wchodzi w obroty i szybciej reaguje na zmianę obciążenia, w pełni odzwierciedlając sportowy charakter samochodów Mazda, które napędza. Zużywa przy tym mniej energii, dzięki czemu zużycie paliwa jest o 15% mniejsze niż w obecnym silniku. 11

12 5. Silnik SKYACTIV-D Innym członkiem nowej generacji innowacyjnych silników Mazdy jest diesel z układem wtrysku common rail SKYACTIV-D. Ma on taki sam stopień sprężania 14.0:1 jak silnik benzynowy SKYACTIV-G. Tym samym jest silnikiem diesla o najniższym stopniu sprężania na świecie. SKYACTIV-D jest także jednym z pierwszych silników diesla spełniających surową normę emisyjną Euro 6 (która nie wejdzie w życie przed 2014 r.) bez potrzeby stosowania kosztownego układu SCR (selektywnej redukcji katalitycznej) lub LNT (katalizatora gromadzącego, a następnie usuwającego NO x ). Silniki diesla nie potrzebują świec zapłonowych. Mieszanka zapala się samoczynnie pod wpływem wysokiego ciśnienia, a tym samym temperatury sprężania w pobliżu górnego punktu położenia tłoka, kiedy znajduje się on najbliżej głowicy (tzw. górny martwy punkt GMP). W celu zapewnienia pewnego zimnego rozruchu i stabilnego spalania w fazie nagrzewania typowe silniki diesla mają wysoki stopień sprężania, w granicach od 16:1 do 18:1. Ale nie unikalny SKYACTIV-D Mazdy. Jeden z najniższych stopni sprężania w dieslu ma świecie Niski stopień sprężania 14:1 umożliwia optymalizację przebiegu procesu spalania. Przy obniżeniu stopnia sprężania zmniejsza się temperatura i ciśnienie nad tłokiem w GMP. Dzięki temu zapłon trwa dłużej, nawet jeśli paliwo zostało wtryśnięte w pobliżu pozycji GMP, umożliwiając utworzenie lepszej mieszanki paliwowo-powietrznej. To zmniejsza tworzenie NO x i sadzy, ponieważ spalanie może być bardziej jednorodne, bez tworzenia się stref bardzo wysokiej temperatury i braku tlenu. Co więcej, wtrysk i spalanie przy tłoku w GMP znacznie zwiększają sprawność silnika diesla, ponieważ suw rozprężania, zwany także suwem pracy, jest dłuższy niż w silniku o wysokim stopniu sprężania. W uproszczeniu, zoptymalizowany przebieg spalania oznacza lepsze wykorzystanie energii zawartej w paliwie przez silnik SKYACTIV-D. To główna przyczyna, dla której zużycie paliwa jest zmniejszone o 20%. Euro 6 bez dodatkowego usuwania NO X Dzięki mniejszemu stopniu sprężania SKYACTIV-D także spala czyściej, wytwarzając mniej tlenków azotu i praktycznie nie emitując sadzy. Tym samym może się obejść bez układów dodatkowego oczyszczania spalin z NO x, wciąż spełniając ostre światowe normy emisyjne (jak Euro 6) z ich bardzo niskimi limitami dla tlenków azotu. To, że Mazda SKYACTIV-D jest wciąż uznawany za rozwiązanie pionierskie jak na razie żaden inny producent nie próbował pójść w jego ślady wiąże się z trudnościami, jakie na ogół sprawia niski stopień sprężania. Na przykład, przy wartości 14:1 temperatura uzyskana w wyniku sprężania powietrza jest zazwyczaj zbyt mała do zimnego rozruchu i pracy przy niskich temperaturach otoczenia. Silnik pracowałby nierówno, zwłaszcza w zimie, z wypadaniem zapłonów podczas rozgrzewania. Przy ekstremalnie niskich temperaturach silnik mógłby w ogóle nie podjąć pracy. VVL (variable valve lift - zmienny wznios zaworów) zaworów wylotowych Dlatego w celu poprawy zimnego rozruchu i pracy na zimno, Mazda wyposażyła swój SKYACTIV- D w ceramiczne świece żarowe i zawory wylotowe o zmiennym wzniosie. Zadaniem tych drugich jest zapewnienie recyrkulacji gorących spalin do komór spalania. Działa to w ten sposób, że świece żarowe są używane do pierwszego cyklu spalania, co wystarcza do nagrzania spalin do wystarczającej temperatury. Po rozruchu silnika zawory wylotowe nie zamykają się jak zazwyczaj 12

13 w suwie ssania, lecz zostają nieznacznie otwarte pozwalając powrócić części spalin. Zwiększają one temperaturę w komorze spalania, co z kolei sprzyja zapłonowi mieszanki paliwowopowietrznej i zapobiega wypadaniu zapłonów. Zmniejszenie masy i tarcia wewnętrznego silników Mniejszy stopień sprężania silnika SKYACTIV-D oznacza mniejsze maksymalne ciśnienia i tym samym mniejsze obciążenie podzespołów niż w konwencjonalnym silniku. Dzięki temu pojawiła się możliwość zmodyfikowania konstrukcji tak, by zmniejszyć masę: głowice cylindrów z cieńszymi ściankami i ze zintegrowanym kolektorem wylotowym są o 3 kg lżejsze niż wcześniejsze, a blok silnika, teraz aluminiowy, oszczędza kolejne 25 kg. Do tego trzeba dodać 25-% zmniejszenie mas tłoków i wałów korbowych; Mazda zmniejszyła też 0 20% wewnętrzne tarcie w silniku SKYACTIV- D w porównaniu z obecnym dieslem MZR-CD. Dla kierowcy oznacza to szybszą reakcję silnika, więcej mocy na kołach i mniejsze zużycie paliwa. Dwustopniowa turbosprężarka Turbodoładowanie nie tylko pomaga uzyskać duży moment obrotowy w silniku diesla, ale i przyczynia się do zmniejszenia zużycia paliwa i zmniejszenia emisji szkodliwych składników spalin. W SKYACTIV-D użyto turbodoładowania dwustopniowego. Składa się na nie jedna mała i jedna duża turbosprężarka, włączające się niezależnie, stosownie do warunków jazdy. Mała, szybko działająca turbosprężarka dostarcza powietrze do komór spalania przy niskich prędkościach obrotowych silnika zwiększając moment w tym zakresie i zmniejszając opóźnienie turbodoładowania. Zjawisko znane powszechnie jako turbodziura jest odczuwane jako niedobór momentu obrotowego i ospała reakcja na wciśnięcie pedału przyspieszenia. Powoduje je zbyt niskie ciśnienie spalin, uniemożliwiające rozpędzenie turbiny sprężarki do prędkości niezbędnej do uzyskania wymaganego ciśnienia doładowania. Razem, obie turbosprężarki zapewniają duży moment i reakcję silnika przy małych prędkościach obrotowych oraz dużą moc nawet przy bardzo wysokiej prędkości obrotowej, umożliwiając SKYACTIV-D łatwe osiągnięcie granicznych 5200 obr./min. Nie ma kompromisów co do mocy, dynamiki jazdy czy przyjemności prowadzenia, dzięki nadzwyczajnej sprawności silnika. Efekt synergii między 2- stopniowym doładowaniem i małym stopniem sprężania umożliwia optymalny przebieg procesu spalania. Ponieważ jest wystarczający dopływ powietrza (tlenu), emisje NO x i sadzy są minimalne. 13

14 6. Automatyczna skrzynia biegów SKYACTIV-Drive W poszukiwaniu idealnej automatycznej przekładni, Mazda skupiła się na: - poprawie ekonomiki paliwowej, - zapewnieniu bezpośredniej reakcji na wciśnięcie pedału przyspieszenia, - płynnym przełączaniu biegów, - komfortowym przyspieszeniu. Nowa SKYACTIV-Drive została zaprojektowana tak, by zapewnić te cechy, a nawet więcej. Nowa skrzynia automatyczna SKYACTIV-Drive łączy zalety konwencjonalnych automatów z tymi wprowadzanymi przez skrzynie bezstopniowe (CVT) i dwusprzęgłowe. Przełącza szybko i płynnie, reaguje dynamicznie na zmiany w obciążeniu silnika już od najmniejszych prędkości i stawia wysoko poprzeczkę, jeśli chodzi o ekonomikę paliwową. Sercem SKYACTIV-Drive jest nowo opracowana przekładnia hydrokinetyczna, blokowana sprzęgłem działającym w bardzo szerokim zakresie i na wszystkich 6 przełożeniach. Zakres pracy blokady sprzęgła zwiększono z 64% w obecnej automatycznej skrzyni 5-biegowej do 89% czasu jazdy. Wczesne zablokowanie przekładni hydrokinetycznej (umożliwiające bezpośrednie przekazanie mocy z silnika na koła) zapobiega charakterystycznym stratom mocy w czasie rozpędzania, zapewniając także jego bardziej płynny przebieg. Wyeliminowanie strat mocy silnika poprawia także ekonomikę paliwową. Są do tego niezbędne precyzyjne hydrauliczne mechanizmy wykonawcze. W celu umożliwienia szybkich i precyzyjnych zmian ciśnienia oraz zwiększenia niezawodności Mazda wyposażyła SKYACTIV- Drive w moduł mechatroniczny. Zwiększanie zakresu, w którym jest włączone sprzęgło blokujące przekładnię hydrokinetyczną jest niezbędne do poprawy prowadzenia i ekonomiki paliwowej, ale powoduje również zwiększenie drgań i hałasu oraz pogorszenie płynności pracy, ponieważ nic nie kompensuje różnicy prędkości wału korbowego silnika i wałka wejściowego skrzyni biegów. W celu rozwiązania tego problemu opracowano nową przekładnię hydrokinetyczną. Zwiększony zakres pracy skrzyni przy jego zablokowaniu oznacza, że wirnik pracuje tylko przy bardzo małych prędkościach i wobec tego może być mniejszy, robiąc miejsce dla większego tłumika drgań, a także dla wielotarczowego sprzęgła blokującego i jego tłoka. Dzięki temu poprawia się trwałość sprzęgła i ułatwia jego sterowanie. SKYACTIV-Drive jest dostępna w dwóch wersjach, dzięki czemu ta automatyczna przekładnia może współpracować z silnikami benzynowymi i diesla SKYACTIV. 14

15 7. Ręcznie sterowana skrzynia biegów SKYACTIV-MT Mazda całkowicie przekonstruowała precyzyjną skrzynię 6-biegową. Jej bardzo zwarte rozmiary i lekka budowa, wraz ze zmniejszonym tarciem wewnętrznym, są kolejnym wkładem w ekonomiczne wykorzystanie zasobów. Podobnie jak skrzynia automatyczna, nowa skrzynia ręcznie sterowana będzie wprowadzona w dwóch wersjach dostosowanych do różnych momentów wejściowych z silnika. Celem było obniżenie masy o 7-16% (zależnie od modelu) w porównaniu z obecną przekładnią ręczną. Żeby stworzyć coś zupełnie innowacyjnego, potrzebne było zupełnie nowe podejście, ponieważ współczesne skrzynie ręcznie sterowane mają stosunkowo prostą budowę. Konstruktorzy Mazdy przyglądali się uważnie każdemu elementowi, by przemyśleć jego zadania. Nowa budowa, ze skróconym wałkiem pośrednim i bez osobnego wałka wstecznego biegu w większym modelu, to wkład SKYACTIV-MT w poszukiwania przez Mazdę innowacyjnego zespołu napędowego. Poziom wyznaczyła Mazda MX-5 Sportowe przełączanie było również jednym z głównych celów konstrukcyjnych, przy czym za wzór posłużył roadster MX-5 wyróżniający się niezwykłą precyzją i szybkością przełączania biegów w ręcznej skrzyni. Przy skoku gałki dźwigni jedynie 45 mm od położenia neutralnego do włączonego biegu, nowa skrzynia przypomina tę z MX-5: zmiana biegów jest podobnie szybka, a przy tym wymaga minimalnego wysiłku. Można powiedzieć, że SKYACTIV-MT ma typowe geny Mazdy. Mazda użyła skomplikowanego mechanizmu, by zapewnić pożądaną precyzję i szybkość przełączania. Idealne charakterystyki działania uważnie rozważono, oceniając sposób przełączania w MX-5 i jej europejskich rywalach. W nowej ręcznie sterowanej skrzyni zapewniono stałe wyczucie przełączania przy małym oporze dźwigni. W celu zwiększenia precyzji i szybkości przełączania, mechanizm został tak zaprojektowany, by na początku ruchu dźwigni stawiać nieco mocniejszy opór, stopniowo zmniejszający się, tak by dźwignia po prostu wśliznęła się na pozycję odpowiadającą następnemu biegowi. 15

16 8. Nadwozie SKYACTIV-Body i podwozie SKYACTIV-Chassis Odpowiedzialny Zoom-Zoom oznacza sprawność bez kompromisów dla przyjemności z jazdy. Wprowadzenie takiej strategii nie pozwala na pominięcie czynnika masy własnej. Lekka konstrukcja: Mazda jest ekspertem Mazda zwraca baczną uwagę na masę. Przede wszystkim, lżejsze pojazdy są sprawniejsze i przyjemniejsze w prowadzeniu. Uzyskują niższe spalanie, a ich lekkość sprzyja osiągom, czy chodzi o przyspieszenie, prowadzenie czy hamowanie. Większa masa - przeciwnie - pociąga za sobą... jeszcze większą masę, ponieważ cięższe nadwozie wymaga cięższego silnika, a ten z kolei większego zbiornika paliwa itd. Weźmy MX-5. Zwinny i o wysokich osiągach, ten model zmienił rynek dzięki temu, że przy małej masie jest tak przyjemny w prowadzeniu. Jego zwinność, doskonały rozkład obciążeń na osie i niski środek ciężkości są jeszcze bardziej podkreślone przez małą masę samochodu. Innym, nowszym przykładem lekkiej konstrukcji jest Mazda2 drugiej generacji wprowadzona w 2007 r. O 100 kg lżejsza niż jej poprzednik - wbrew tendencji do większych i cięższych samochodów w segmencie B została opracowana, by być znacznie bardziej ekonomiczna i mieć lepsze osiągi, a przy tym zapewnić większe bezpieczeństwo. Unikalne podejście do efektywnej kosztowo optymalizacji Ta tradycja jest kontynuowana w SKYACTIV-Body i SKYACTIV-Chassis. Zamiast koncentrować się na wykonaniu poszczególnych elementów z (często kosztownych) materiałów, takich jak kompozyty węglowe czy aluminium, Mazda przyjęła unikalną metodę opracowania lekkiej konstrukcji. Na takie całościowe podejście uwzględniające dobro klienta składają się 3 czynniki: optymalizacja struktury i kształtu, przyjęcie nowych technologii produkcji i wprowadzanie nowych materiałów, by produkować lżejsze, mocniejsze i bardziej bezpieczne pojazdy, które zapewniają poczucie jedności z samochodem, zgodnie z ideą Jinba Ittai. Wyniki mówią za siebie: nowe nadwozie SKYACTIV-Body ma masę o 8% mniejszą, a SKYACTIV- Chassis o 14% mniejszą niż poprzednik. W istocie Mazda postawiła sobie za cel wykonanie wszystkich modeli nowej generacji o 100 kg lżejszych niż poprzednie. To zwiększa efekt synergii z innymi technologiami SKYACTIV, np. zwiększając możliwość uzyskiwania wysokich osiągów z silników SKYACTIV. 16

17 Nadwozie SKYACTIV Body Zobowiązanie Mazdy do Odpowiedzialnego Zoom-Zoom motywuje dział badawczo-rozwojowy do opracowania pojazdów przyjaznych dla środowiska, spełniających najwyższe światowe wymagania co do bezpieczeństwa i zapewniających wielką frajdę z jazdy. Ponownie, cele projektowe dla SKYACTIV-Body były czasami sprzeczne ze sobą. By je pogodzić, konstruktorzy musieli wrócić do podstaw. Rezultat: nadwozia samochodów nowej generacji Mazda wyznaczają nowe standardy lekkości konstrukcji. Mniejsza masa, większa sztywność dzięki prostym i ciągłym elementom strukturalnym W celu skutecznego przenoszenie sił, lekka, ale mocna struktura nadwozia potrzebuje tak dużo prostych elementów, jak to tylko możliwe. Trzeba ją także zoptymalizować tak, by obciążenia były rozprowadzane przez całość, a nie koncentrowały w pojedynczych punktach. Konstruktorzy Mazdy zaproponowali projekt struktury o ciągłych, prostych elementach od przodu aż po tył i maksymalnie zmniejszonej liczbie elementów zakrzywionych. Punkty mocowania tylnego zawieszenie, na przykład, są przyklejane bezpośrednio do ramy wzmacniającej spód tworząc podwójny zastrzał. Dodatkowo, 4 pierścieniowe struktury wzmacniające górną część nadwozia są przyklejone do wzmocnień dolnej części, dalej zwiększając ogólną sztywność. Ramy pomocnicze podwozia nie tylko zwiększają lokalnie sztywność nadwozia, ale także całej struktury, ponieważ poprawiono w tym procesie także punkty ich mocowania do nadwozia. Struktura z wieloma drogami rozprowadzania sił dla optymalnego bezpieczeństwa Jedną z najważniejszych zasad Mazdy jest ciągłe zwiększanie bezpieczeństwa biernego samochodów. Dlatego opracowano unikalną strukturę z wieloma drogami rozprowadzenia obciążeń w nadwoziu SKYACTIV-Body. Struktura skutecznie pochłania energię zderzenia przez jej rozpraszanie w różnych kierunkach. Na przykład przy kolizji czołowej energia jest przejmowana z przodu (i tym samym pochłaniana) trzema ciągłymi drogami: w górę do słupka A, w dół na podwozie pojazdu i środkiem w boczne ściany nadwozia. Górna rozwidlona rama spełni podwójną rolę. Nie tylko kieruje energię do słupków A, ale także zapobiega jakiemukolwiek przesunięciu w górę ramy przedniej części nadwozia, co mogłoby pogorszyć jej zdolność do rozprowadzania obciążeń. Nawet drzwi w nadwoziu Mazdy SKYACTIV-Body współpracują przy pochłanianiu energii zderzenia. Zasada wielu dróg rozprowadzenia obciążeń odnosi się także do uderzeń bocznych, znacznie poprawiając ogólne bezpieczeństwo pasażerów. Produkcja zgrzewanie z klejeniem i więcej punktów zgrzewanych Do połączenia rynienki dachu użyto zgrzewania z klejeniem, tworząc okrągłą pierścieniową strukturę wzmacniającą. Poprzednio, w procesie montażu nadwozia ta część struktury nie była połączona ze słupkami C. Teraz, dzięki metodzie klejenia, części są wstępnie połączone i wysyłane na linię montażu jako całość. Tej samej metody użyto przy klejeniu wnęk kół. Dodatkowo znacznie zwiększono liczbę zgrzein, co znacznie przyczyniło się do doskonałej sztywności nadwozia. 17

18 Więcej stali o wysokiej wytrzymałości dla mocniejszego i lżejszego nadwozia Mazda uzyskała dodatkowe korzyści dzięki szerokiemu zastosowaniu stali o wysokiej wytrzymałości w nadwoziu SKYACTIV-Body. Ich udział zwiększono z 40% do 60%. Cieńsze, ale mocne, stale o dużej wytrzymałości umożliwiają zmniejszenie masy nadwozia samochodu przy zwiększeniu jego odporności kolizyjnej. Wysiłki konstruktorów w pełni się opłaciły, ponieważ ich rezultatem jest najlepsza w tej klasie masa własna i sztywność nowych nadwozi SKYACTIV. Stanowią one ważne ogniwo w strategii Mazdy Zrównoważonego Zoom-Zoom. 18

19 SKYACTIV-Chassis Podobnie do innych technologii SKYACTIV, projektanci podwozia Mazdy także musieli sprostać sprzecznym wymaganiom: zapewnić nadzwyczajną zwinność i poczucie zjednoczenia samochodu z kierowcą, stabilność przy dużej prędkości i najlepszy możliwy komfort. Zwiększanie jednak czułości układu kierowniczego, zwłaszcza przy małych i średnich prędkościach jazdy, może wpłynąć negatywnie na prowadzenie i stabilność przy dużych prędkościach. Taka zwinność i czułość sterowania może także obniżać komfort prowadzenia. Dodatkowo, zamierzano znacząco zmniejszyć masę podwozia. Konstruktorzy Mazdy osiągnęli wszystkie te cele w podwoziu SKYACTIV-Chassis, rozwiązując sprzeczności w unikalny sposób. Pogodzić zwinność przy małych i średnich prędkościach ze stabilnością przy szybkiej jeździe Pierwszym wyzwaniem było uzyskanie stabilności jazdy z dużą prędkością przy podwoziu, które musi zapewnić także precyzyjne prowadzenie w zakresie małych i średnich prędkości. Mazda opracowała nowe elektryczne wspomaganie układu kierowniczego, które zwiększa przyjemność prowadzenia zapewniając natychmiastową reakcję na ruch kierownicy już przy najmniejszych prędkościach. Jednakże, taka zwinność może spowodować nadmierną czułość pojazdu na ruchy kierownicy przy większych prędkościach jazdy. Z tego względu konstruktorzy zajęli się geometrią tylnego zawieszenia. Wahacze zostały zoptymalizowane, a przyczepność tylnych kół zwiększona, by zmniejszyć znoszenie (czyli łatwość zakręcania). Jednocześnie zastosowano bardziej precyzyjne, większe przełożenie przekładni kierowniczej, poprawiając sterowność przy mniejszych prędkościach. Samochód jest zarazem zwinny i stabilny, kierowca może wykorzystywać obie te zalety w całym zakresie prędkości jazdy. Pewność prowadzenia jest wzmocniona dzięki zwiększeniu kąta wyprzedzenia sworznia zwrotnicy, a tym samym wyprzedzenia osi zwrotnicy kół przednich. W ten sposób zwiększono naturalny moment stabilizujący samochód. Wydajność wspomagania mechanizmu kierowniczego na małych prędkościach zwiększono tak, by siła potrzebna do obrócenia kierownicy była mniejsza i poprawiły wrażenie lekkiego prowadzenia w tym zakresie. W rezultacie Mazdy nowej generacji manewrują płynnie i bezpiecznie w każdej sytuacji na drodze. Zwinność przy małych i średnich prędkościach oraz doskonały komfort jazdy Jako łącznik między nadwoziem i kołami, podwozie ma podstawowe znaczenie dla prowadzenia samochodu. Układ i budowa zawieszenia wyznaczają precyzję kierowania i mają wpływ na komfort jazdy. Dlatego drugim wielkim wyzwaniem dla projektantów Mazdy była optymalizacja tej architektury. Tylne zawieszenie okazało się istotne dla uzyskania najlepszej równowagi między zwinnością i komfortem jazdy. Celem była poprawa prowadzenia bez zwiększenia sztywności sprężyn lub tłumienia amortyzatorów. Po pierwsze, w celu zwiększenia skuteczności działania amortyzatorów, ich punkty mocowania zostały tak zmienione, że uzyskano większe przełożenie dźwigni. Następnie zmieniono tłumienie i sztywność górnego punktu mocowania, zmniejszając ich wpływ na komfort jazdy. Punkt mocowania wahaczy wzdłużnych w tylnym zawieszeniu również został przeniesiony do góry, zmieniając kierunek ruchu wahaczy tak, że lepiej pochłaniają one obciążenia wzdłużne pochodzące od nawierzchni. W ten sposób poprawiono także komfort jazdy i zmniejszono 19

20 tendencję do unoszenia tyłu pojazdu. To zwiększa stabilność przy hamowaniu, przyczyniając się do skrócenia drogi hamowania. Mniejsza masa, a zarazem większa sztywność Podwozie ma masę mniejszą o 14% w porównaniu z obecnymi pojazdami*. Mimo to jest sztywniejsze. To trzeci przełom w konstrukcji zawieszenia. * Przy porównaniu w segmencie C/D (Mazda6) Konstruktorzy zwrócili szczególną uwagę na ramy pomocnicze podwozia w swych wysiłkach nad ambitnym zmniejszeniem masy. Po zdefiniowaniu wymagań funkcjonalnych użyto technik CAE (computer-aided engineering) w celu stworzenia modelu obliczeniowego i dopasowania zoptymalizowanego elementu do zasadniczej struktury pojazdu. Wydłużono przekrój środkowej części z przodu, zmniejszając przy tym odległość osi poprzeczki od punktu mocowania dolnego wahacza. Z tyłu z kolei zwiększono długość poprzeczki (wzdłuż osi samochodu), zmniejszając ramię działania sił z poprzecznych wahaczy zawieszenia. Usunięto także kołnierze spawalnicze, by zwiększyć sztywność profili spawanych. Wszystkie te zabiegi znacznie zwiększyły ogólną sztywność w lżejszym podwoziu (patrz rysunek). W ten sposób przemyślane rozwiązania umożliwiły uzyskanie licznych ulepszeń, które w sumie tworzą SKYACTIV-Chassis. Konstruktorzy osiągnęli postawiony im cel: przyjemność z jazdy, bezpieczeństwo, komfort, zwinność i stabilność na miarę nowej generacji samochodów Mazda. 20