87 oktan benzin kullanıyor fakat dizel gibi çalışıyor - ve yeni Mazda'larda görev yapacak.

 – Irvine, Kaliforniya

Mat renkli prototiplerin gövdesi güncel Mazda 3'e ait olsa da kaput altında yatan şey tamamen yeni. Hatchback prototipler Mazda'nın SkyActiv-X adını verdiği, dünyanın ilk sıkıştırma yanma prensibi ile çalışan benzinli motorlarından besleniyor. Üstelik marka sadece bize şov yapmıyor, gelişimi süren motorlar yakın zamanda piyasaya sürülecek.

Bunu da oku:

SkyActiv-X, Mazda'nın ortalama emisyon değerlerini düşürürken yakıt tüketimini iyileştirmeyi hedeflediği yeni nesil motorlarına verdiği isim. Şu anda Japon üreticinin modellerinde kullandığı motorların ismi SkyActiv-G (benzin) ve SkyActiv-D (dizel). X ile hedeflenen gelişim, 2.0 litre hacimli SkyActiv-G'ye göre verimlilik alanında %20-30, tork değeri konusunda %10-20.

Peki beklenen rakamlar neler? Güncel Mazda3'ün 2.0 litrelik motoru 155 bg güç, 203 Nm tork üretebiliyor. EPA'ya göre yakıt tüketimi verileri ise şehir içinde 8.4, şehir dışında 6.35 l / 100 km. Basit bir hesap ile SkyActiv-X motorun tork değeri 223 ile 244 Nm arasına, yakıt tüketim değerleri ise sırasıyla 6.5 ve 4.9 l / 100 km mertebesine yükselecek diyebiliriz. Bunlar şimdilik sadece tahmin, gerçek dünya değerlerini daha sonra öğreneceğiz.

Mazda SkyActiv-X Prototipi: İlk Sürüş

Sağlanan iyileşmeler arkasındaki kilit gelişim, benzinli motorda dizel ünitelerin yıllardır kullandığı sıkıştırma esaslı yanma prensibi. Normalde benzinli motorlarda pistonun sıkıştırdığı hava-yakıt karışımı buji yardımıyla yakılır ve oluşan kuvvet, silindiri alt ölü noktasına doğru iter. Ancak mühendisler, SkyActiv-X sayesinde sağlanan fakir hava-yakıt karışımının kendi kendine tutuşana kadar sıkıştırılmasının torku iyileştirdiğini, ısı kaybını azalttığını ve daha az yakıt tükettiğini belirtiyor. Birçok marka bu fikir üzerinde daha önce çalışmalar yapmış fakat hiçbiri, Mazda gibi bunu üretim modellerine uygulamayı başaramamış.

Sıkıştırma ile yanma prensibi hava-yakıt karışımının tutuşturulmasından daha sert gerçekleştiği için motor, daha kısa sürede daha çok güç üretebiliyor. Mazda'da araştırma ve geliştirme biriminde çalışan mühendislerden Jay Chen, durumu inik bir balonun havasını sızdırmak ile patlatmak arasındaki farka benzetiyor.

Mazda SkyActiv-X Prototipi: İlk Sürüş

Prototipte sıralı dört silindire sahip 2.0 litrelik bir motor kullanılmış. Süperşarj desteği gören ünitede soğutulmuş egzoz gazı resirkülasyonu ve elektronik kontrollü valf ayarı da yer alıyor. Sıkıştırma oranı 16.0:1 ki bu rakam, benzinli motorlar için çok yüksektir. Sıkıştırma ile yanma prensibi dolayısıyla enjektörler de çok daha yüksek basınçlarda çalışabilenler ile değiştirilmiş. Doğrudan enjeksiyon sunan benzinli motorların aksine enjektörler, dizel motorlardaki gibi silindir kafasının merkezine konumlanmış. Buji ise köşeye taşınmış.

Motor genel olarak Mazda'nın Spark Controlled Compress Ignition (SPCCI) adını verdiği modda çalışıyor. Emme stroğunda silindir içine çekilen son derece fakir karışım (hava oranı, yakıta göre çok daha fazla karışımlara bu isim verilir) sıkıştırma stroğunda özel piston tasarımı sayesinde dönel biçimde üst ölü noktaya doğru bastırılıyor. Bu süreçte karışımda ekstra havaya ihtiyaç duyulursa süperşarj, gerekli havayı sağlıyor. Piston üst ölü noktaya ulaşmaya yakın hava-yakıt karışımı kendi kendine tutuşmaya hazır iken motor silindire bir miktar daha yakıt püskürtüyor ve onu buji ile yakıyor. Patlama sonucunda geriye kalan hava-yakıt karışımı da yanıyor; böylece çok kısa sürede bolca güç elde ediliyor.

X'in hedefleri şöyle: yakıt verimliliği %20-30; tork değeri %10-20 oranında artacak.

Mazda'nın çözümü bu: sıkıştırma prensipli yanmayı tetiklemek için buji kullanmak. Mühendisler, aksi takdirde patlamayı tam vaktinde yapmanın çok zor olduğunu söylüyor. Süreci izlemek adına her bir silindire yerleştirilen basınç sensörleri, motor bilgisayarına sürekli veri akışı sağlıyor. Chen, bu şekilde tüm strokların hızlı bir şekilde kontrolünün mümkün olduğunun altını çizdi.

Bunun dışında Mazda'nın motoru standart bir bujili motor gibi çalışıyor. Sıkıştırma modu, genellikle yüksek devirde ve yoğun yük altında aktifleştiriliyor ki o zaman da sıkıştırma modu tüm işi devralmıyor. Motor sürekli bujiyi kullanıyor fakat mühendisler, bujinin çalışma yoğunluğunu değiştiren iki mod arasındaki geçişin "pürüzsüz" olduğunu belirttiler.

Bu arada test ettiğimiz araçların radyo, merkezi konsol gibi bazı kabin parçaları yoktu ve kadranda bolca uyarı ışığı yanıyordu. Sürüş modlarını bize anlatan bir de iPad kullanılmıştı. Yine de prototipleri şehir içinde, şehir dışında ve diğer tüm koşullarda sürmüş olmamıza işaret eden Mazda, motorun hem 6 ileri manuel, hem de 6 ileri otomatik şanzıman ile çalışmaya hazır olduğunun altını çizdi.

Mazda SkyActiv-X Prototipi: İlk Sürüş

2.0 litrelik yeni motorun sürücü koltuğunda verdiği en etkileyici his... normal olması. Tepkili ve sakin ünite rahatça devirleniyor ve alt devir gücü gayet iyi. Doğrudan gelen tork eğrisi devir arttıkça iyileşiyor. Birçok durumda motor diğerlerinden pek farklı hissettirmiyor.

Araçlar özellikle alt devirlerde güncel 2.0 Mazda 3'e göre çok daha çevik. Rölantide istenmeyen bir titreşim veya dizellerin patırtısı yok. İvmenlenme esnasında da motor Mazda'nın diğer 2.0'larınan farklı ses çıkarmamakta.

Buna karşın henüz üzerindeki işlemler tamamlanmamış olan motorlar kıvılcım öncesinde biraz ses çıkartmakta. Manuel şanzımanlı modeller gazı her bıraktığınızda bu sesi veriyor yani gaz pedalı üzeri hareketlerde geçişi temiz yapmak, mühendislerin dediğine bakılırsa motor için şimdilik zor. Her iki vites kutusunda da yoğun ivmelenmelerde ya da yokuş yukarı geçiş gibi zorlayıcı hamlelerde ses mevcut ki yanımda oturan Mazda mühendisi bu konuyla ilgili notlarını aldı.

Araçlar günümüz 2.0 motorlu Mazda 3'üne göre özellikle alt devirlerde çok daha çevik hissettiriyor.

Tabii ki bazı işlerin ters gitmesi normal çünkü bu motorlar hâlâ gelişim aşamasında. Mazda, üretime sunulduğunda bu problemlerin çözüleceğini garanti ediyor. İstenmeyen motor sesi temelde sıkıştırma yanmanın oluşumundan geliyor. Mazda'da araç dinamiği mühendisi olarak çalışan Dave Coleman, bunun yazılımsal olduğunu ve markanın en iyi sonuç için hâlâ çalıştığını belirtti.

"Ayarlama aşamasındayız. Şu anda çok bilinmeyeli bir denklemle karşı karşıyayız"

 

Prototip araçlarda yeni nesil SkyActiv motorlar için başka güncellemeler de mevcut. Örneğin ön süspansiyon burçları, ön teker hareketlerinin daha iyi sönümlenmesi için yeniden tasarlanmış.

Koltuklar, sürücünün omurgasını desteklemek için tamamen baştan yapılmış. Burada hedef sürücü yorgunluğunu azaltmak. Ekstra titreşimin hissedilmemesi için de tüm şasi bir miktar sertleştirilmiş.

Mazda SkyActiv-X Prototipi: İlk Sürüş
Mazda SkyActiv-X Prototipi: İlk Sürüş

Açıkçası tüm bu değişikliklerin test aracımızdaki etkisini görmek biraz zor. SkyActiv-X test araçları, daha önce sürdüğüm Mazda 3 hatchback'lerden pek farklı hissettirmiyor. Her iki otomobilde de kontroller iyi, sert bir sürüş karakteri var ve direksiyon son derece doğal. Kısacası Mazda'nın sınıf lideri dinamikleri kendini SkyActiv-X motorlu modellere de taşımış.

İlginç şekilde Mazda, rakipleri 8,9 veya 10 ileri kademeye ve CVT'ye yönelirken 6 ileri otomatik ile yola devam ediyor. Bunun nedeni SPCCI'nin düşük yük durumunda çok verimli olması ve üst devirlerde tüketimin çok yukarı tırmanmaması olarak gösteriliyor. Coleman, aracın vites düşümüne ihtiyaç duymadan üst devirlerde daha tepkili kalarak sunduğu keyifli sürüş karakteri için bunun gerekli olduğuna inanıyor.

"Doğrudan hissiyatı bozmamak için mümkün olan en az vites kademesi ile yola devam ediyoruz"

Yeni SkyActiv-X motorlarda her şey güllük gülistanlık değil. Örneğin sıkıştırma ile yanma prensibinin patlama havasındaki doğası ve daha yüksek basınçlı yakıt enjeksiyon sistemi gürültüyü bir hayli arttırmış.

Mazda SkyActiv-X Prototipi: İlk Sürüş
Mazda SkyActiv-X Prototipi: İlk Sürüş

"NVH (ses, titreşim ve sertlik) konusu oldukça zor. Motor bölümünü özel bir köpük ve büyük bir plastik kapak ile izole etmek zorunda kaldık" diyen Coleman, Mazda'nın bu konuda Avrupalı lüks otomobil üreticilerinden ilham aldığını belirtti.

Bu patlama yapısı aynı zamanda motor elemanlarında ekstra yorulmaya neden oluyor. Bu nedenle Mazda, güncel 2.0 SkyActiv-G'den hiçbir parçayı yeni üniteye taşımamış. Coleman, bunun yerine dizel motorlarındaki dayanım değerlerine yakın parçalar kullandıklarına işaret etti.

"Birçok eleman benzinli ve dizel motorlar arasında bir köprü niteliğinde"

Bir diğer nokta iste motorun üretim maliyetlerinin bir hibrit kadar olmasa da yüksek olması. SkyActiv-G'den daha ağır olan yeni motor, yine de dizel ünitelerden hafif olmayı başarıyor. Yukarıda bahsettiğimiz şasi güçlendirmeleri de ağırlığı arttıran bir diğer detay. Mazda bu yüzden aracın diğer alanlarında hafifleme konusunda elinden geleni yapmayı denemiş.

 

SkyActiv-X motorlarda Audi A8, Ram 1500 ve Jeep Wrangler gibi modellerden tanıdık olan hafif hibrit sistem de yer alıyor. Coleman, sistemin stop-start durumuna yardımcı olması dışında pek detayını paylaşmadı. Test ettiğimiz prototiplerde bu özellik kapalıydı fakat kendisi, gelecek Mazda modellerinde yer alacak önemli bir teknoloji.

Mazda SkyActiv-X Prototipi: İlk Sürüş

Mazda'nın içten motoruna yaptığı bu yatırıma karşılık otomobil üreticilerinin çoğu elektrik desteği yolunu seçiyor. Mazda, bu konuda da çalışmalar yürütüyor. 2020 yılında bataryadan beslenen elektrikli bir araç tanıtmayı planlayan marka, 2021'de plug-in hibrit desteğinden yararlanacak. Buna karşın Japon üretici, ileri aşamada elektrik destekli araçlara büyük getiriler sağlayacağına inandığı içten yanmalı motorlarda hâlâ gelişmek için alan olduğunu düşünüyor. Mazda, plug-in hibrit veya hibrit araçlarının kullandığı benzinli motorların da mümkün mertebe verimli olması gerektiği görüşünde. Bu yüzden SkyActiv-X motorlar, geleceğin hibritleri için de bir adım niteliğinde.

Mazda, SkyActiv-X motorları model bazında değil, yeni şasi güncellemeleri taşıyan yepyeni araçlarının tamamında kullanmayı düşünüyor. Coleman, altıncı jenerasyon araçların bu teknolojiyi görmeyeceğini ve yeni motorların 7. nesilde ortaya çıkacağını belirtti.

Mazda'nın yeni motoru güç ve verimlilik alanında vadettiği gelişimleri sunacak mı? Bunu bize zaman gösterecek. Kullandığımız prototiplere bakılırsa teknoloji, uygulaması mümkün bir konumda ve gerekli gelişimler sonucunda günlük sürüş koşullarına uygun olacak. Mazda, bu zorlu motor problemini akıllıca bir şekilde çözmüşe benziyor. İnanmayanlar için söyleyelim: içten yanmalı motorlar henüz ölmedi...

Mazda SkyActiv-X Prototipi: İlk Sürüş

Fotoğraf: Motor1.com