Mazda: dvotaktni motor Skyactiv

Mazda je 2-taktni motor s homogenim zgorevanjem že patentirala.

Mazda je v svojem slogu spet presenetila in prijavila zanimiv patent, ki obravnava dvotaktni motor s prečnim izpiranjem, puhalom in homogenim zgorevanjem – Skyactiv. Zaenkrat naj bi bil motor namenjen zaporednemu hibridnemu pogonu, kar pomeni, da naj bi poganjal električni generator v vozilu.

V tem hipu so tehnični podatki seveda bolj skromni, saj je znano samo to, da bo imel stalno vrtilno hitrost 4.000 vrtljajev v minuti ob spreminjajoči obremenitvi. Tak način uporabe motorja z notranjim zgorevanjem, kot je predlagana uporaba, je tudi najbolj ugoden glede izpustov in porabe goriva.

Kratek sprehod po zgodovini 2-taktnega motorja na prehodu iz 80 v 90 leta prejšnjega stoletja kaže nenadno zanimanje ali celo navdušenje nad dvotaktnim motorjem, ki bi oživel s pomočjo neposrednega vbrizgavanja goriva. Da pa to ni bila samo modna muha, je treba omeniti vsaj tri izdelovalce motornih vozil, ki so izpopolnjevali vsak svojo varianto dvotaktnega motorja. Toyota je razvijala dvotaktni motor s prečnim izpiranjem oziroma zamenjavo snovi (A). Taka rešitev oziroma sam motor je bil na prvi pogled zelo podoben štiritaktnemu, saj je imel dve odmični gredi in štiri ventile na valj. Volkswagen je razvijal svojo varianto in sicer je zagovarjal vzdolžno zamenjavo oziroma izpiranje (C), kar je posnetek najbolj učinkovitih motorjev z notranjim zgorevanjem, velikih ladijskih motorjev. Bolj preproste variante sta se lotila Ford in Chrysler in sicer z vzvratno zamenjavo snovi (B), kar je podobno, kot jo imajo mali dvotaktni motorji za mopede in ki je tudi najbolj preprosta. Končni rezultat je znan: vsi so ustavili razvoj in se dokončno odpovedali dvotaktnemu motorju, saj ga niso uspeli izboljšati, še posebej emisije izpušnih plinov.

Vrste 2-taktnih motorjev glede na potek medija skozi valj.

Ne gre pa pozabiti, da ima dvotaktni motor nekaj prednosti pred štiritaktnim in seveda tudi nekaj slabosti, če ju primerjamo med seboj.

Analiza Mazdinega patenta odkriva zanimive rešitve, ki bi zadoščale, da bi se dvotaktni motor lahko primerjal ali bil celo uspešnejši od štiritaktnega, če bi primerjali lastnosti obeh strojev. Osnovna izvedba motorja, kot popisuje patent, je enaka, kot jo je pred leti predstavila Toyota, to je dvotaktni motor s prečno zamenjavo snovi (A), paru ventilov na sesalni in izpušni strani, dodali pa so še mehansko puhalo. V nasprotju s Toyoto so pri Mazdini izvedbi ventili prilagodljivo krmiljeni, sesalni in izpušni kanali so primerno oblikovani, da vodijo zrak v valj tako, da pride do vzdolžnega gibanja medija, ki omogoča daljši čas za pripravo zmesi in manjše toplotne izgube. Posebnost je doseganje homogenega zgorevanja, ki ga je razvila Mazda, ki je tudi edini proizvajalec, ki mu je uspel postopek pripeljati do uporabne stopnje.

Pri homogenem zgorevanju je bistvena priprava revne zmesi, ki bi naj bila enakomerno razporejena po prostoru. Pri stiskanju se revna zmes segreje do določene temperature vendar, še ne do stopnje samovžiga. Ko je bat tik pred zgornjo mrtvo lego, se vbrizga dodatna mala količina goriva, ki pomaga pri samovžigu zmesi, podobno kot pri dizelskem motorju. Ker pa tak način vžiga ni mogoč po celotnem delovnem polju motorja, se zaradi zanesljivosti po potrebi uporabi še iskro na svečki. Mazanje motorja je podobno kot pri štiritaktnem, zato se za izpušno cevjo ne vleče moder dim. Pri znižanju koncentracij škodljivih plinov, še posebej dušikovih oksidov, se s primernim krmiljenjem ventilov doseže, da ostane v valju potrebna količina zgorelih oziroma zaostalih plinov, kar predstavlja nekakšno neposredno izvedbo (lahko bi rekli tudi nadomestilo) ventila EGR.

Seveda se poraja vprašanje o prihodnosti tega motorja in njegovi uporabi. Lahko bi rekli, da je v tem primeru Mazda izbrala vse najboljše rešitve, ki trenutno obstajajo. Ni pa znano, ali bosta pri Mazdah Wanklov in dvotaktni motor med seboj tekmovala, kdo bo zasedel mesto pogona generatorja, ki bo polnil baterije. Za ljubitelja motorjev z notranjim zgorevanjem bo izbira Wankla ali dvotaktnega motorja težka izbira. Če bo seveda takšna izbira sploh mogoča.

Aci Bizjan

Foto in video: Ft-share International