Skyactiv (con el nombre SKYACTIV ) es una marca que se utiliza para una serie de tecnologías automotrices desarrolladas por Mazda que aumentan la eficiencia del combustible y la potencia del motor. El anuncio inicial de las tecnologías Skyactiv incluía nuevos motores, transmisiones, carrocería y chasis, que aparecieron en los productos Mazda a partir de 2011. [1] [2] [3] [4]
El precursor del Skyactiv, que contaba con un motor de gasolina de inyección directa Mazda Sky-G de 2,3 litros , un motor diésel Mazda Sky-D de 2,2 litros, una transmisión automática Sky-Drive, un Mazda Kiyora con motor Sky-G 1.3 y transmisión automática Sky-Drive, se presentó en el 40º Salón del Automóvil de Tokio en 2008. [5] [6] El concepto Skyactiv presenta una geometría de suspensión revisada, transmisión automática y manual mejorada y varias mejoras en el motor L de Mazda, como inyección directa, colector de escape mejorado, mayor relación de compresión para una combustión más limpia y mayor eficiencia térmica , entre otras mejoras. Los chasis anteriores de Mazda para el Mazda3 y el Mazda6 se trasladaron a los nuevos vehículos.
El Skyactiv-G [7] es una familia de motores de gasolina de inyección directa. La relación de compresión del motor se ha incrementado a 14,0:1. Para reducir el riesgo de detonación del motor a alta compresión, se han reducido los gases residuales mediante el uso de sistemas de escape del motor 4-2-1 , la implementación de una cavidad de pistón y la optimización de la inyección de combustible. Además, se acorta la duración de la combustión intensificando el flujo de aire, aumentando la presión de inyección y utilizando inyectores de múltiples orificios.
Cuenta con una construcción totalmente de aluminio con árboles de levas dobles en cabeza accionados por cadena con VVT e inyección directa de gasolina ; con encendido directo , cumple con los estándares de emisiones ULEV . Los motores Skyactiv-G para el mercado estadounidense tienen una relación de compresión más baja de 13:1, lo que les permite operar con combustible estándar en lugar de premium con una reducción aproximada del 3-5 por ciento en el torque y el ahorro de combustible. [8]
El Skyactiv-G 1.3 (P3-VPS) es una variante de aspiración natural con una cilindrada de 1298 cc (79,2 pulgadas cúbicas) y un diámetro de 71 mm (2,8 pulgadas) y una carrera de 82 mm (3,2 pulgadas). El motor se presentó en la Exposición de Ingeniería Automotriz de 2011. [9] [10]
El 20 de abril de 2012, cinco ingenieros de Mazda recibieron la Medalla de la Sociedad Japonesa de Ingenieros Mecánicos de 2011 específicamente por el "desarrollo de un motor de gasolina (1,3 L) con una relación de compresión muy alta y que logra una eficiencia de combustible de 30 km por litro (según el ciclo 10-15 de Japón)". [11] El motor se utilizó por primera vez en el Mazda Demio 1.3-Skyactiv, siendo el único motor Skyactiv que se combina con una CVT . [12] [13]
Tiene una potencia nominal de 62 kW (84 PS; 83 hp) y 113 N⋅m (83 lbf⋅ft). [14]
Aplicaciones:
El Skyactiv-G 1.5, o (PR-VP RS) para aplicaciones RWD y (P5 VPS F-P5) para aplicaciones FWD, es un motor de aspiración natural de 1.496 cc (91,3 pulgadas cúbicas) con un diámetro de 74,5 mm (2,93 pulgadas) y una carrera de 85,8 mm (3,38 pulgadas).
Este motor de 4 cilindros se introdujo en el Mazda3 14MY para los mercados asiático y europeo. Desarrolla 85 kW (114 CV) a 6.000 rpm y 111 lb⋅ft (150 N⋅m) de par a 4.000 rpm (mercados asiáticos). Este motor de gasolina de la gama Skyactiv alcanza una alta relación de compresión de 13,0:1 (14,0:1 en algunos mercados). Mejora enormemente el rendimiento dinámico y el ahorro de combustible con respecto al motor MZR 1.5 del modelo anterior.
Aplicaciones:
El Skyactiv-G 2.0 (PE-VPS) fue el primer motor de la familia Skyactiv-G que se produjo.
Este motor de aspiración natural tiene una cilindrada de 1.998 cc (2,0 L; 121,9 pulgadas cúbicas), con un diámetro x carrera de 83,5 mm × 91,2 mm (3,29 pulgadas × 3,59 pulgadas). La versión estadounidense tiene una relación de compresión de 13,0:1 y produce 116 kW; 157 CV (155 bhp) a 6000 rpm y 200 N⋅m (148 lbf⋅ft) de par motor a 4600 rpm. [15] En algunos mercados, está disponible una variante con Flexifuel E85, que produce 121 kW; 164 CV (162 bhp) y 210 N⋅m (155 lbf⋅ft) de par motor.
Según Mazda, es más eficiente en el consumo de combustible que el motor al que reemplaza. En comparación con el motor del Mazda3 2011 (con transmisión automática ), el consumo de combustible mejoró de 10,2 L/100 km (23 mpg ‑US ) a 8,4 L/100 km (28 mpg ‑US ) en conducción en ciudad, y de 7,1 L/100 km (33 mpg ‑US ) a 5,8 L/100 km (41 mpg ‑US ) en conducción en carretera, en comparación con el modelo 2011. [16]
La revisión "ND2" de 2019 del MX-5 recibió un motor actualizado que produce 135 kW; 184 PS (181 bhp) con RPM máximas aumentadas de 6800 a 7500 rpm e incluye un colector de admisión más grande, mayor presión de inyección y un nuevo sistema de escape que limpia los cilindros más rápidamente. [17]
Aplicaciones:
El Skyactiv-G 2.5 (PY-VPS) es un motor de aspiración natural de 2488 cc (151,8 pulgadas cúbicas) utilizado por primera vez en el Mazda 6 de 2013 y presenta un diámetro de 89,0 mm (3,50 pulgadas) y una carrera de 100,0 mm (3,94 pulgadas).
La versión estadounidense con una relación de compresión de 13,0:1 produce 139 kW; 190 PS (187 hp) a 6000 rpm y 252 N⋅m (186 lb⋅ft) de torque a 4000 rpm. [18] En 2023, la potencia del motor se incrementó a 142 kW; 194 PS (191 hp), aunque el torque se mantuvo igual. [19]
Los motores Skyactiv-G 2.5 fabricados a partir de 2018 cuentan con desactivación de cilindros para mejorar la eficiencia del combustible. [20] En julio de 2019, aproximadamente 262.000 vehículos Mazda que usaban el motor fueron retirados del mercado debido a un módulo de control del tren motriz defectuoso que puede causar una falla de encendido o una pérdida de potencia. [21]
La versión turboalimentada (PY-VPTS) funciona con una relación de compresión de 10,5:1, [22] y produce 190 kW; 250 PS (250 hp) a 5000 rpm y 430 N⋅m (320 lb⋅ft) a 2500 rpm con gasolina de 93 octanos AKI (98 RON), y 169 kW; 230 PS (227 hp) a 5000 rpm y 420 N⋅m (310 lb⋅ft) a 2000 rpm con gasolina de 87 octanos AKI (91 RON). [23] La presión máxima de sobrealimentación es de 120 kPa (17,4 psi). Un conjunto de conductos y válvulas de mariposa especialmente diseñados actúan a bajas RPM del motor para forzar los gases de escape a través de orificios más pequeños, haciendo girar el turbo más rápidamente y minimizando el retraso del turbo . Además, el motor tiene un colector de escape 4-3-1 exclusivo para mejorar la limpieza de los gases de escape y un sistema de recirculación de gases de escape refrigerados, ambos diseñados para reducir las temperaturas de la cámara de combustión y permitir un mayor impulso con una mejor economía de combustible. [24] En el CX-9 y el CX-5, el motor está equipado con un intercooler aire-aire, mientras que en el Mazda3 y el CX-30, un intercooler aire-líquido está integrado en el colector de admisión para ahorrar espacio.
En el CX-60, el motor está emparejado con un sistema híbrido enchufable que incluye un motor eléctrico de 100 kW; 136 PS (134 hp) y una batería de iones de litio de 17,8 kWh . Las salidas combinadas son 241 kW; 327 PS (323 hp) y 500 N⋅m (51,0 kg⋅m; 369 lb⋅ft) de torque. [25]
Aplicaciones:
El Skyactiv-G 3.3 es un motor de gasolina turboalimentado de 3,3 litros y seis cilindros en línea, ubicado longitudinalmente, con un diámetro de 86,0 mm (3,39 in) y una carrera de 94,2 mm (3,71 in). Se introdujo en el Mazda CX-90 en 2023 y viene en dos niveles de potencia. Produce 209–253,5 kW (280–340 hp; 284–345 PS) y 450–500 N⋅m (332–369 lb⋅ft). [27]
El Skyactiv-X es el primer motor de gasolina comercial que utiliza el encendido por compresión de carga homogénea (HCCI), en el que la mezcla de combustible y aire se enciende espontáneamente cuando se comprime con una carga de combustible más pequeña que se enciende por separado. Esto le permite alcanzar una relación de compresión de 16:1, una mejora con respecto a la relación de 14,0:1 del Skyactiv-G. El motor puede funcionar de forma mucho más pobre que un motor de encendido por chispa convencional, lo que reduce el consumo de combustible y las emisiones. [28] [29]
Este motor tiene como objetivo lograr un 20-30% más de eficiencia de combustible al utilizar tecnología HCCI. Para solucionar los problemas de encendido causados por el encendido por compresión, cada cilindro también incorpora una bujía con tecnología de encendido por compresión controlado por chispa (SPCCI). [30] [ se necesita una mejor fuente ] Un pequeño sobrealimentador tipo Roots expande aún más la ventana de operación del encendido por compresión al introducir más aire en el motor, empobreciendo la mezcla lo suficiente para el encendido por compresión incluso a velocidades más altas. [31]
El SPCCI funciona aspirando una mezcla de aire y combustible homogénea y pobre, y luego comprime la mezcla hasta que se acerca al punto en el que detonaría espontáneamente. Luego, un segundo inyector agrega una carga secundaria de combustible directamente a la bujía. Esta carga secundaria se enciende mediante la bujía, lo que hace que la presión del cilindro aumente muy rápidamente hasta un punto en el que el resto del combustible experimenta ignición por compresión. La presencia de la bujía permite que el motor también funcione como un motor de encendido por chispa en algunas condiciones de funcionamiento, como situaciones de alta velocidad y alta carga. Revelado el 5 de junio de 2019, la potencia es de 132 kW (177 hp) y 224 N⋅m (165 lbf⋅ft). [30]
Mazda está desarrollando una variante de seis cilindros en línea del Skyactiv-X, con cilindradas de 3,0 y 3,3 litros y un diseño de tracción trasera. Se creía que la producción del nuevo motor comenzaría en 2022 con el Mazda CX-60 y posiblemente un Mazda6 de tracción trasera de cuarta generación . [32] [33] [25] Sin embargo, según la revista Road & Track , en la edición de marzo de 2022 de la revista Autocar , el director sénior de Desarrollo e Ingeniería de Mazda Europa, Joachim Kunz, declaró que no había planes para un sedán de tracción trasera de Mazda, ya que Mazda estaba priorizando las ventas de SUV. [34]
Aplicaciones:
Aplicaciones:
Skyactiv-D es una familia de motores diésel turboalimentados, diseñados para cumplir con las regulaciones globales sobre emisiones.
Para eliminar la necesidad de tratamiento de NOx y partículas en los motores diésel actuales, la relación de compresión de los cilindros se reduce a 14,0:1. El arranque en frío del motor se logra mediante inyectores piezoeléctricos de múltiples orificios con 3 patrones de inyección programables y la adopción de bujías incandescentes de cerámica. Los fallos de encendido del motor se evitan mediante la elevación variable de la válvula en el escape, que abre las válvulas de escape durante la carrera de admisión, lo que a su vez aumenta la temperatura del aire del motor. El Skyactiv-D también utiliza un turbocompresor de dos etapas, en el que se operan selectivamente un turbo pequeño y uno grande, según las condiciones de conducción.
El Skyactiv-D 1.5 (S5-DPTS/S5-DPTR) es un motor de 1497 cc (91,4 pulgadas cúbicas) introducido por primera vez en la cuarta generación del Mazda Demio/Mazda2 . Tiene una relación de compresión de 14:1. [35]
Aplicaciones:
El Skyactiv-D 1.8 (S8-DPTS/S8-DPTR) es un motor de 1.759 cc (107,3 pulgadas cúbicas) que se introdujo en el Mazda CX-3 renovado en 2018. [36]
Aplicaciones:
El Skyactiv-D 2.2 (SH-VPTS/SH-VPTR) es un motor de 2191 cc (133,7 pulgadas cúbicas) que fue el primer motor Skyactiv-D utilizado en vehículos de producción. Se utilizó por primera vez en el Mazda CX-5 . [37] [38] En el Mazda6, produce 129 kW (173 hp) y 420 N⋅m (310 lb⋅ft). [39] Una versión mejorada del Skyactiv-D se utilizó en la temporada 2013 de la Rolex Sports Car Series y ayudó a Mazda a ganar el campeonato de fabricantes GX. El motor está programado para ser utilizado nuevamente en dos Lola LMP2 en la United SportsCar Series .
Aplicaciones:
El Skyactiv-D 3.3 es un motor de seis cilindros en línea de 3287 cc (200,6 pulgadas cúbicas) ubicado longitudinalmente que se introdujo en el Mazda CX-60 en 2022. [40]
Aplicaciones:
El Skyactiv-D es el primer motor diésel de baja compresión en un vehículo de producción, con una relación de compresión significativamente menor en la primera generación de 14:1 en lugar de las relaciones de compresión típicas de 16:1 y superiores. [42] Numerosos estudios universitarios han investigado los beneficios del diésel de baja compresión durante décadas, y el principal beneficio, observado en pruebas universitarias de un solo cilindro, es una reducción drástica de las emisiones de NOx, al tiempo que se reducen las partículas y el ruido de la combustión. [43] [44] Todos estos estudios concluyeron que, si bien hubo reducciones notables en las emisiones, esto se produjo a expensas de arranques en frío difíciles. Mazda resolvió esto en el Skyactiv-D utilizando inyectores de combustible piezoeléctricos con múltiples boquillas que cambian su patrón según las condiciones de funcionamiento. Además, las válvulas de escape se dejan ligeramente abiertas cuando el motor arranca, lo que hace que los gases de escape sean succionados hacia los cilindros y ayuden a que el motor se caliente rápidamente. [42]
Se informó que los niveles de aceite de los CX-5 con motores Skyactiv-D aumentaron antes de lo esperado al momento de su lanzamiento, lo que obligó a los propietarios a verificar el aceite del motor del vehículo cada 1000 kilómetros o cada mes y regresar al concesionario si el aceite parecía estar por encima del nivel de la varilla de medición. [45] Este procedimiento fue iniciado por Mazda en todo el mundo como medida de precaución. Mazda resolvió el problema en los primeros meses de la disponibilidad del motor mediante una revisión del software y una nueva varilla de medición con un nivel corregido. [ cita requerida ]
En su lanzamiento en 2012, Mazda afirmó que el motor Skyactiv-D solo cumpliría con los estándares de emisiones Euro 5 (NOx de 0,18 g/km) y que era necesario seguir trabajando para lograr estándares de emisiones más estrictos. [ cita requerida ]
A raíz del escándalo de emisiones de Volkswagen , el gobierno japonés realizó pruebas de todos los motores diésel producidos en Japón para asegurarse de que los fabricantes japoneses no estuvieran falsificando las emisiones, como había hecho Volkswagen. Se determinó que el motor Skyactiv-D era el único motor que había superado o se acercaba a la norma. [46]
En el Salón del Automóvil de Nueva York de 2019, Mazda anunció que comenzaría las preventas del CX-5 2019 con el motor Skyactiv-D 2.2L. [47] Sin embargo, los cambios necesarios para alcanzar los estándares de emisiones de la EPA de EE. UU. resultaron en importantes penalizaciones de rendimiento y economía en comparación con el motor compatible con Euro 5, como se ilustra a continuación.
El Skyactiv-D 2.2L australiano, que cumple con la fase V de la UE, tiene las siguientes especificaciones: [48]
El Skyactiv-D 2.2l de EE. UU., que cumple con la normativa de la EPA, tiene las siguientes especificaciones: [49]
En septiembre de 2016, Mazda retiró del mercado 130.000 vehículos en Japón debido a un defecto que podría provocar una falla del motor diésel. [50]
Aunque la mayoría de los problemas se solucionaron más tarde, el 2.2 sufría una acumulación de carbón que bloqueaba el colector de admisión. Otras fallas incluían una falla en la válvula de desviación del turbo que requirió el reemplazo de la unidad biturbo completa.
Mazda retiró del mercado los modelos diésel Mazda 3, Mazda 6 y CX-5 de los años 2012 a 2018 debido a una acumulación de depósitos de carbón. [51]
La tecnología Skyactiv-Hybrid es una tecnología de motor híbrido eléctrico que utiliza el motor Skyactiv-G con tecnología Hybrid Synergy Drive de Toyota , originalmente autorizado para su uso con el motor Sky para vehículos vendidos en 2013. [52] [53]
El primer vehículo Mazda Skyactiv-Hybrid comercializado, un Mazda3 Skyactiv-Hybrid con motor Skyactiv-G 2.0 con compresión 14:1, se presentó en el Salón del Automóvil de Tokio de 2013. [54] [55]
El motor Skyactiv-CNG funciona con gas natural comprimido. El primer prototipo de vehículo comercial Mazda Skyactiv-CNG, un Mazda3 Skyactiv-CNG Concept, se presentó en el Salón del Automóvil de Tokio de 2013. [54] [55] [56] [57]
El motor Skyactiv-R es el motor rotativo de nueva generación de Mazda .
El Mazda RX-Vision Concept, impulsado por un motor rotativo Skyactiv-R, se presentó en el Salón del Automóvil de Tokio de 2015. [58]
En 2023, Mazda presentó la primera versión de producción de esta generación de motores rotativos. Utilizado en el Mazda MX-30 R-EV, el motor proporciona 56 kW (75 CV) a 4500 rpm y tiene una cilindrada de 830 cc en un diseño de un solo rotor. [59]
e-Skyactiv es el sistema de propulsión eléctrico a batería. [60]
Aplicaciones:
e-Skyactiv-G es el primer sistema de propulsión híbrido suave.
Aplicaciones:
Skyactiv-Drive es una familia de transmisiones automáticas denominada SKY-Drive. Mazda rechazó la tecnología de doble embrague en las transmisiones automáticas porque el comportamiento de doble embrague en ciertas situaciones no era óptimo. [61] En cambio, Mazda optó por rediseñar la transmisión automática convencional , haciendo que el convertidor de par tenga menos trabajo mientras que un embrague multidisco desacopla el convertidor de par la mayor parte del tiempo. La nueva transmisión automática Skyactiv está diseñada para tener seis u ocho marchas hacia adelante, una marcha atrás, un convertidor de par corto y un embrague integrado con el convertidor de par. [62] [25]
Skyactiv-MT es una familia de transmisiones manuales. Para lograr un menor esfuerzo al cambiar de marcha con un recorrido corto de la palanca de cambios, se aumenta la relación de la palanca. Sin embargo, para superar el recorrido interno más corto, se utiliza un módulo estriado pequeño. Los recorridos de cambio se reducen en un 15 por ciento, lo que lo convierte en el cambio más corto de cualquier automóvil de pasajeros. [63]
Para reducir el peso, el tren de engranajes de triple eje está diseñado con la marcha atrás y la primera en el mismo eje y utiliza un eje secundario más corto.
La arquitectura escalable multisoluciones Skyactiv es una plataforma para automóviles que admite tanto modelos con tracción delantera con un diseño de motor transversal (dentro del Grupo de productos pequeños) como automóviles con tracción trasera con un diseño de motor longitudinal (dentro del Grupo de productos grandes). [64]
El Small Product Group es una plataforma de automóvil con tracción delantera y tracción total diseñada con un diseño de motor transversal. [65] [66]
Aplicaciones:
El grupo de productos grandes es una plataforma de automóvil con tracción trasera y tracción total diseñada con un diseño de motor longitudinal. [67]
Aplicaciones:
Pero el avance más audaz es el motor de gasolina Skyactiv-G de 2 litros. Ese motor de 4 cilindros hizo su debut en Norteamérica en el Mazda 3 de 2012, donde elevó la calificación de economía de combustible a 8,5 L/100 km en ciudad y 5,8 en la carretera con una transmisión automática, desde 24/33 para el sedán modelo 2011 con un motor de 2 litros. ...
El equipo de ingeniería descartó una opción CVT desde el principio y luego decidió no optar por un tipo de doble embrague un poco más tarde en el proceso de planificación. El razonamiento: una transmisión manual automatizada de doble embrague ofrece un rendimiento más deportivo, pero Mazda sintió que era un poco brusco para la conducción urbana diaria. Como resultado, el nuevo cambio automático es un automático convencional, con palancas de cambio en el volante disponibles en los niveles de equipamiento más altos.