3. Mazdan kestävän Zoom-Zoomin strategia Mazda SKYACTIV-G bensiinimoottori SKYACTIV-D dieselmoottori 31 38

Transkriptio

1

2 SKYACTIV-tekniikan esittely 1. Lyhyesti Esittely Mazdan kestävän Zoom-Zoomin strategia SKYACTIV tekniikat Mazda SKYACTIV-G bensiinimoottori SKYACTIV-D dieselmoottori SKYACTIV-Drive automaattivaihteisto SKYACTIV-MT käsivalintainen vaihteisto SKYACTIV alusta ja SKYACTIV kori Sivu 2 (59)

3 1. Lyhyesti SKYACTIV -tekniikka: On aika kyseenalaistaa perinteet Moottorit, vaihteistot, korit ja alustat: Mazdan uusi valikoima SKYACTIV - tekniikoita on suunniteltu parantamaan yhtiön uuden sukupolven ajoneuvojen tehokkuutta ja taloudellisuutta ja lisäämään samalla turvallisuutta ja ajonautintoa. SKYACTIVin perustana on innovatiivisuus, joka keskittyy palamisen optimointiin ja kevyiden rakenteiden ja tekniikoiden soveltamiseen. Ja koska näitä tekniikoita käytetään kaikissa tulevissa uuden sukupolven Mazda-malleissa eikä vain kalliissa vihreissä versioissa niistä pääsevät hyötymään kaikki Mazda-asiakkaat. SKYACTIV-G -bensiinimoottori: Tavoitteena ihanteellinen polttomoottori Uusi SKYACTIV - erittäin suorituskykyinen suoraruiskutusbensiinimoottori sisältää runsaasti täysin uutta tekniikkaa. Poikkeuksellisen vahva mutta samalla erittäin taloudellinen moottori nostaa polttomoottorit uudelle tasolle ja ratkaisee kaikki ongelmat, jotka ovat aikaisemmin rajoittaneet uudentyyppisen lähestymistavan käyttöönottoa. Perinteisistä ratkaisuista poikkeavat menetelmät ovat ominaisia Mazdan ainutlaatuiselle tekniselle kehitystyölle. Sivu 3 (59)

4 Ominaisuuksia: Poikkeuksellisen korkea puristussuhde: 14,0:1 Epätavallisen puristussuhteen mahdollistavat pakojärjestelmä, mäntäkammiot, uudet moniaukkoiset suuttimet ja muut innovaatiot, jotka torjuvat epänormaalia palamista ( nakutus ) Moottorin sisäistä kitkaa on vähennetty 30 prosentilla Jatkuvasti muuttuva sekventiaalinen (kaksois-s-vt) imu- ja pakoventtiilien ajoitus minimoi pumppaushävikin Kevyt rakenne: 10 % kevyempi Noin 15 % matalampi polttoaineen kulutus ja CO 2 -päästötaso kuin nykyisessä Mazdan 2,0-litraisessa MZR -bensiinimoottorissa Noin 15 % enemmän vääntöä matalalla ja keskisuurella käyntinopeudella Sivu 4 (59)

5 SKYACTIV-D -dieselmoottori: Suuri vääntö ja puhdas palaminen Puhdas, korkealta vääntävä, hyvin reagoiva ja entistä hauskempi: Mazda on nostanut uuden SKYACTIV-D -voimanlähteen myötä dieselmoottorien riman erittäin korkealle. Puristussuhteella on myös tässä moottorissa merkittävä rooli, ja sisäisiin toimintoihin on kiinnitetty erityistä huomiota. Lopputuloksena on syntynyt taloudellista tehoa, joka noudattaa tiukimpia ympäristöllisiä standardeja ilman tarvetta erityisille jälkikäsittelyjärjestelmille. Sivu 5 (59)

6 Ominaisuuksia: Noin 20 % vähäisempi polttoaineen kulutus (verrattuna nykyiseen 2,2- litraiseen MZR-CD -dieselmoottoriin), mistä kiitos kuuluu erittäin matalalle puristussuhteelle (14,0:1) ja laajemmalle työtahdille palamisen jälkeen Muuttuva pakoventtiilien nosto mahdollistaa sisäisen pakokaasujen kierrätyksen, mikä vakauttaa palamisen välittömästi kylmäkäynnistyksen jälkeen Kaksivaiheinen turbo tuottaa vahvoja ja vakaita reaktioita koko käyntinopeusalueella (jopa r/min) 10 % kevyempi kuin nykyinen 2,2 litran MZR-CD -dieselmoottori 20 % pienempi moottorin sisäinen kitka Erittäinen tehokas aktiivinen keraaminen dieselin hiukkassuodatin Noudattaa Euro 6:n, Tier II BIN 5:n (USA) ja Japanin uusia pitkäkestoisia päästörajoituksia ilman kallista typpioksidin jälkikäsittelyä Sivu 6 (59)

7 SKYACTIV-Drive -automaattivaihteisto Sulava, hauska ja polttoainetta säästävä: Mazdan SKYACTIV-Drive - vaihteisto on suunniteltu tarjoamaan eri tekniikoiden parhaat puolet yhdessä automaattisessa taloudellisessa kokonaisuudessa, joka sopii myös korkean vääntömomentin dieselmoottoriin. Ominaisuuksia: Ainutlaatuinen tekniikka yhdistää portaattoman automaattivaihteiston (CVT), kaksoiskytkimen ja perinteisen automaattivaihteiston hyödyt Uusi lukituskytkin, kuudella vaihteella, tuottaa suoran vaihtotuntuman ja parantaa polttoainetaloudellisuutta jopa 7 prosenttia nykyisiin automaattivaihteistoihin verrattuna Nopea ja sulava vaihtaminen uuden mekatronisen moduulin ansiosta Voimakas ja tasainen kiihtyvyys pysähdyksistä lähtien Saatavana sekä SKYACTIV-G että SKYACTIV-D moottoreihin Sivu 7 (59)

8 SKYACTIV-MT -käsivalintainen vaihteisto Kevyempi, pienempi ja tehokkaampi: Mazdan valmistama uusi innovatiivinen 6-vaihteinen SKYACTIV-MT -käsivalintainen vaihteisto parantaa polttoainetaloudellisuutta ilman kompromisseja ajonautinnon suhteen. Tekniikalla on tavoiteltu Mazdan legendaarisen MX-5 -roadsterin tarjoamaa nopeaa ja tarkkaa vaihtotuntumaa. Ominaisuuksia: Optimoitu etumoottoriselle ja etuvetoiselle autolle, helppo ja tarkka vaihtaminen muistuttaa MX-5 -mallista Uudelleen suunniteltu huomattavasti pienempi ja kevyempi rakenne Kompakti koko mahdollistaa tiiviin asennuksen Parempi taloudellisuus pienemmän sisäisen kitkan ansiosta Sivu 8 (59)

9 SKYACTIV -kori Vahvempi ja turvallisempi mutta samalla entistä kevyempi: Mazdan suunnittelijat ovat luoneet SKYACTIV -korin, jossa yhdistyvät kevyet ja tehokkaat rakenteet ja vahva materiaali. Ominaisuuksia: Paino on vähentynyt 8 % kehittyneitä sidostekniikoita ja vetolujuudeltaan vahvaa terästä käyttämällä Ajodynamiikka on 30 % suuremman jäykkyyden ansiosta parempi ja komponenteissa on sovellettu suoran rakenteen ja jatkuvan rungon (kehärakenne) käsitteitä Moduulirakenne lisää tuotantotehokkuutta, ja hyödyt siitä siirtyvät asiakkaalle Huippuluokan passiivinen turvallisuus on saavutettu törmäysvoimia sitovia vyöhykkeitä uudistamalla ja monikuormitusreittejä ja vetolujuudeltaan vahvaa terästä käyttämällä Sivu 9 (59)

10 SKYACTIV -alusta Mazda on suunnitellut alustan, jossa yhdistyvät ketterä ohjattavuus, ajomukavuus ja -vakaus myös äärirajoilla ajettaessa. SKYACTIV -alusta on myös erittäin jäykkä ja kevyt. Kuljettaja tuntee olevansa yhtä auton kanssa. Ominaisuuksia: Erinomainen Jinba Ittai -tyyppinen ajotuntuma kuljettajan ja auton välillä MX-5:n inspiroimana Parempi ajettavuus kaikissa nopeuksissa (ketteryys hitaissa ja keskisuurissa nopeuksissa ja vakaus suurissa nopeuksissa), mikä on saavutettu uudistamalla mm. takajousituksen kiinnityksiä, pitkittäisen tukivarren sijaintia ja ohjauskomponentteja Esimerkillinen jäykkyys ja 14 % pienempi alustan paino uudelleen suunnitellun jousituksen, etujoustintukien ja monivarsituentaa käyttävän taka-akselin ansiosta Sivu 10 (59)

11 2. Esittely Vain taivas on rajana. Tämä sanonta viittaa Mazdan uuden sukupolven tekniikoihin ja symboloi yhtiön uuden aikakauden alkua. Muista autonvalmistajista eroava Mazdan ainutlaatuinen suunnittelu- ja kehitystyölinja on aina sisältänyt yhden tärkeän avainelementin: ajamisen ilon. Mazdan insinöörien päätavoite SKYACTIV -tekniikoita kehitettäessä oli lisätä merkittävästi uuden sukupolven autojen tehokkuutta ja taloudellisuutta, vähentää CO 2 -päästöjä ja parantaa turvallisuutta ja ajamisen hauskuutta. Suunnittelijat ovat onnistuneet yhdistämään nämä usein ristiriitaiset tavoitteet ja luoneet täysin uuden SKYACTIV-malliston moottoreita, vaihteistoja, koreja ja alustoja, jotka nähdään uuden sukupolven Mazda -malleissa Euroopassa vuodesta 2012 alkaen. Polttomoottorit vauhdittavat vuonna 2020 vielä yli 80 % ajoneuvoista. Nykypäivän versiot toimivat kuitenkin vain 30-prosenttisella tehokkuudella, joten parannuksille on paljon tilaa. Mazdan insinöörit keskittyivät perinteitä uhmaten polttomoottoreihin tavoitteenaan saavuttaa ihanteellinen palaminen. Tämä on Mazdojen uuden sukupolven perusta. SKYACTIV - tekniikoita käytetään kaikissa uuden sukupolven malleissa eikä vain hintavissa ekoversioissa. Tämä korostaa yhtiön sitoutumista ympäristöllisen kestävyyden, ajoneuvoturvallisuuden ja ajodynamiikan parantamiseen. Yksi Mazdan liiketoiminnan ydintavoitteista on tehdä henkilökohtaisesta liikkumisesta ympäristöystävällistä ja samalla riittävän edullista suurelle osalle väestöä. Tämän vuoksi Mazdan ensimmäisenä tavoitteena on parantaa polttomoottorien taloudellisuutta. Hiroshimassa sijaitsevan tutkimus- ja kehitystyöosaston mielestä tämä onnistuu aluksi parhaiten optimoimalla perinteisten moottorien prosesseja ja vähentämällä sitten tasaisesti ja laaja-alaisesti fossiilisen polttoaineen kulutusta. Sivu 11 (59)

12 Palaminen polttomoottorissa: Autoilun perusta myös vuonna 2020 Monet autonvalmistajat suunnittelevat keskittyvänsä keskipitkällä aikavälillä hybriditekniikkaan ja pitkällä aikavälillä sähköautoihin. Mazda ei tee tässä suhteessa poikkeusta, sillä yhtiö on työskennellyt hybridien ja sähköautojen parissa jo yli 20 vuotta. Mazda2 -mallista tulee itse asiassa tarjolle sähköversio tänä vuonna Japanissa osana erityistä vuokrausohjelmaa. Sähköinen Mazda2 -projekti antaa tärkeää uutta tietoa sähkötekniikasta ja sähköautojen käytöstä. Mutta vaikka kaikista optimistisimmatkin arviot kävisivät toteen (että noin 23 % kaikista henkilöautoista Euroopassa saa voimansa sähköstä vuoteen 2020 mennessä), suurin osa ihmisistä ajaa edelleen polttomoottoria käyttävällä autolla. Vuoden 2010 EUROTAX -tutkimuksen mukaan aitojen sähköautojen vuosittainen myynti Saksassa on vuoteen 2020 mennessä kappaletta. Tämä vastaa vain 10 prosentin markkinaosuutta. Ja vaikka mukaan lisätään bensiini- ja dieselhybridiä, tutkimuksen mukaan yksinomaan bensiinistä ja dieselistä voimansa saavat ajoneuvot edustavat kymmenen vuoden kuluttua yhä yli 80 prosenttia markkinoista. Polttomoottorien CO2-jalanjälki on lisäksi pienempi kuin sähkötekniikan, jos sähkö on peräisin uusiutumattomista lähteistä. Sivu 12 (59)

13 3. Mazdan kestävän Zoom-Zoomin strategia Mazda laati vuonna 2007 kestävän Zoom-Zoomin strategian, jonka päämääränä on parantaa kaikkien Mazda-ajoneuvojen taloudellisuutta peräti 30 prosentilla vuoteen 2015 mennessä (perustana käytetään vuoden 2008 tasoja). Tämä vastaa 23 prosentin vähennystä polttoaineen kulutuksessa ja CO 2 -päästöissä. Tavoitteenamme on leikata uusien Mazdojen CO 2 -päästöjä Euroopassa 123 grammaan/kilometri vuoteen 2015 mennessä. Tämä on huomattavasti vähemmän kuin Euroopan komission asettama 130 gramman tavoite, kertoo Mazda Motor Europen tutkimus- ja kehitystyöosaston varajohtaja Hiroyuki Matsumoto. Sivu 13 (59)

14 Tätä kunnianhimoista päämäärää tavoitellaan Mazdan jaksottaista valmistusstrategiaa soveltamalla. SKYACTIV -polttomoottoreihin lisätään asteittain sähköapujärjestelmiä. Mazdan oma moottorin automaattisesti sammuttava ja käynnistävä i-stoptekniikka esiteltiin vuonna Se edustaa yhtä askelta matkalla tekniikan perustelliseen optimointiin. Kaikki SKYACTIV -bensiini- ja dieselmoottorit Euroopassa tullaan varustamaan i-stop-järjestelmällä. Lisäsähkökomponentteja asennetaan tulevaisuudessa. Yksi esimerkki tällä hetkellä kehityksessä olevasta ratkaisusta on jarrutuksissa energiaa talteenottava tekniikka. Hybridien suhteen Mazda on ryhtynyt yhteistyöhön Toyotan kanssa. Toyotan hybriditekniikkaa yhdistetään SKYACTIV - moottoreihin (katso laatikko). Nämä yksittäiset kehitysaskeleet ovat kaikki osa SKYACTIV-konseptia. Polttoaineen kulutuksen ja CO 2 -päästöjen odotetut vähennykset vuoteen 2015 mennessä olisivat muussa tapauksessa mahdollisia vain, jos puolet kaikista Mazdan uusista henkilöautoista olisi hybridejä ja lähes yksi neljännes sähköautoja (katso taulukko). Sivu 14 (59)

15 Monotsukuri -innovaatio Mazda alkoi jo vuonna 2007 ennen SKYACTIV -konseptin esittelyä järjestellä uudelleen kaikkia autojen valmistusta koskevia prosesseja tutkimus- ja kehitystyöstä tuotantoon. Tätä koko yhtiön kattavaa lähestymistapaa kutsuttiin nimellä Monotsukuri-innovaatio, ja se on järjestynyt yhteisen arkkitehtuurikonseptin ja joustavan valmistuskonseptin ympärille. Monotsukuri on johtanut useisiin läpimurtoihin monipuolistumisessa (asiakkaiden tarpeisiin vastaaminen) ja osien standardoimisessa, mikä on lisännyt tehokkuutta ja antanut Mazdalle mahdollisuuden käyttää korkealaatuisia ja suorituskykyisiä tekniikoita useissa ajoneuvomalleissa ja vastata nopeammin muutoksiin. Monotsukuri innovaatio mahdollistaa erinomaisen kustannustehokkuuden, joka hyödyttää asiakasta. Sivu 15 (59)

16 Mazdan hybridijärjestelmätekniikka yhteistyössä Toyotan kanssa Toyota Motor Corporation ja Mazda Motor Corporation pääsivät vuonna 2010 sopimukseen Prius -mallista tunnetun hybriditekniikan lisensoinnista. Mazda suunnittelee yhdistävänsä hybridijärjestelmän uuden sukupolven SKYACTIV -moottoreihin ja kehittävänsä ja valmistavansa hybridiajoneuvon Japanissa. Mazda aikoo myydä hybridimalleja Japanissa vuodesta 2013 alkaen. Kehittynyt polttomoottori ja tehokas Zoom-Zoom-hybridi Mazda suunnittelee tarjoavansa hybridiautoja markkinoille keskipitkällä aikavälillä vuodesta 2013 alkaen Japanissa. Yhtiö on kuitenkin valinnut erilaisen kehitystyömallin kuin kilpailijansa. Perustan sille muodostavat jälleen parannellut SKYACTIV -polttomoottorit. Nykypäivän moottorien polttoainetaloudellisuus heikkenee merkittävästi keskisuurilla ja pienillä kuormituksilla matalilla käyntinopeuksilla. Hybridiajoneuvot tarjoavat erittäin hyvää taloudellisuutta, koska polttomoottoria käytetään taloudellisimmalla alueellaan sähköä tuottamaan, mikä (yhdessä talteen otetun energian kanssa) antaa ajoneuvolle voimaa matalilla kuormituksilla. Mutta mitä laajempi polttomoottorin tehottomampi matalan kuormituksen alue on, sitä suurempi hybridin sähkömoottorin ja akun on oltava, jotta tehovaje voidaan täyttää. Koska SKYACTIV -polttomoottori toimii taloudellisesti laajalla käyttöalueella, se parantaa yhdessä sähkömoottorin kanssa hybridin tehokkuutta ja taloudellisuutta ja luo Zoom-Zoom -hybridin, jossa on kevyempi sähkömoottori ja akku. Jarrutusenergian talteenotto voi toimia pääasiallisena akkua lataavana keinona. Sivu 16 (59)

17 4. SKYACTIV -tekniikat SKYACTIV -tekniikat julkaistiin Euroopassa vuonna 2012 uuden sukupolven malleissa uusien moottorien, vaihteistojen, korien ja alustojen kanssa. Mazda on matkan varrella noudattanut läpimurroksi kutsuttua lähestymistapaa. Se edellyttää teknisten ristiriitojen ratkaisua, kuten turvallisuuden, ajodynamiikan ja polttoainetaloudellisuuden yhtäaikaista parantamista, jotta autotekniikkaa voidaan kehittää jatkuvasti uusissa tuotesukupolvissa. Sivu 17 (59)

18 Ihanteellisen polttomoottorin tavoittelu Mazdan tapaan Mazda kulkee omia polkujaan tutkimus- ja kehitystyökeskuksensa pitkien perinteiden johdattamana. Miksi Mazda ei koskaan lepää? Koska peräti 120 vuoden jatkuvan kehitystyön jälkeen polttomoottori ei vieläkään käytä prosenttia polttoaineen sisältämästä energiasta. Koska tämä energiahävikki liittyy pääasiassa lämpöön ja voidaan yhdistää pako- ja jäähdytysjärjestelmään ja moottorin ja vaihteiston pintoihin, päähuomio tuli kiinnittää moottorin termiseen hyötysuhteeseen. Tämän lisäksi Mazda on pyrkinyt vähentämään moottorin sisäistä kitkaa ja painoa. Lähestymistavan kuusi säädettävää avaintekijää ovat: puristussuhde ilman ja polttonesteen suhde palamisen kesto palamisen ajoitus pumppaushävikki mekaanisen kitkan hävikki Sivu 18 (59)

19 Tavoitteena oli optimoida nämä tekijät ja saada ne toimimaan mahdollisimman tehokkaasti. Suunnittelijat halusivat ottaa ratkaisevan askeleen kohti ihanteellista polttomoottoria. Puristussuhde nousi lopulta keskeiseen rooliin sekä bensiini- että dieselmoottoreissa. Mazdan vahvuuksia ovat yhtiön innovatiivisuus, tehokas ajankäyttö ja erinomaisten tulosten saavuttaminen resursseja maksimaalisesti hyödyntämällä. Eräs esimerkki tästä on Mazdan ainutlaatuinen kiertomäntämoottori, joka vauhditti legendaarista 787B -mallia. Kyseessä on ainoa wankelmoottoria käyttävä auto, joka on voittanut Le Mansin 24 tunnin kilpailun (1991). Toinen esimerkki on Mazda MX-5, joka herätti henkiin roadstereiden markkinat ympäri maailmaa. Innovatiiviset SKYACTIV -tekniikat edustavat viimeisintä Mazdan merkkipaalua autoilun historiassa. Mazdalle ominaisia prosesseja käyttämällä kehitetty tekniikka osoittaa, kuinka Mazda jälleen kerran hallitsee omaa teknistä kohtaloaan. Esimerkiksi uusia SKYACTIV -moottoreita ei kehitetty itsenäisesti erillisissä osastoissa, vaan suhteellisen pieni joukko erikoisinsinöörejä suunnitteli ensin parhaat mahdolliset yksittäiset moottoriarkkitehtuurit, jotka sitten toimivat perustana uusille moottoreille sylinterien lukumäärästä tai käytettävästä polttoaineesta riippumatta. Sivu 19 (59)

20 Sarjatuotannon kehitysyksikkömme suunnitteli parhaan mahdollisen arkkitehtuurin. Lopputuloksena syntyi erinomainen taloudellisuus, suorituskyky ja laatu. Voimme sen jälkeen esimerkiksi tehdä sylintereistä suurempia tai pienempiä tai kertoa lukumäärän neljällä, kuudella tai vaikkapa kolmella ja luoda sopivia moottoreita mitä tahansa tulevia sovelluksia varten, kertoo Mazda Motor Corporationin tutkimus- ja kehitystyöosaston johtaja Seita Kanai. Äärimmäinen puristussuhde koon pienentämisen sijaan Jotkin autonvalmistajat pyrkivät parantamaan bensiinimoottoriensa polttoainetaloudellisuutta iskutilavuutta pienentämällä. Tehon ja väännön menetys kompensoidaan pakottamalla ilmaa palotiloihin turboahtimia käyttämällä. Vaikka tämä onkin tehokas lähestymistapa, Mazda on valinnut toisen tien. Kuten aikaisemmin mainittiin, ihanteellisen polttomoottorin tavoittelu on keskeinen osa Mazdan toimintastrategiaa. Mazdan ajatusten mukaan seuraava tehokas askel oli kasvattaa puristussuhdetta. Sivu 20 (59)

21 Sivu 21 (59)

22 5. Mazda SKYACTIV-G -bensiinimoottori Ainutlaatuisen SKYACTIV-G -suorasuihkutusbensiinimoottorin edut ovat tulosta Mazdan läpimurtoa tavoittelevasta lähestymistavasta. Analysoimalla ja jäsentämällä uudelleen yleisiä termodynaamisia periaatteita yhtiö on onnistunut valmistamaan moottorin, jonka puristussuhde on poikkeuksellisen korkea 14,0:1. Tällaisia lukemia on aikaisemmin nähty vain suorituskykyisissä kilpa-automoottoreissa, joita ei ole tarkoitettu jokapäiväiseen käyttöön. Mazda on nyt ylittänyt käytännöllisyyteen liittyvät esteet. 14:1 erittäin korkea puristussuhde Kaikissa puristussuhdetta koskevissa keskusteluissa tulee perehtyä korkean suhteen etuihin ja haasteisiin. Bensiinimoottorin puristussuhteen nostaminen parantaa termistä hyötysuhdetta ja sitä kautta myös taloudellisuutta. Korkea puristussuhde perinteisessä moottorissa kuitenkin johtaa ei-toivottuun epänormaaliin palamiseen, jota kutsutaan nakutukseksi. Tämä taas aiheuttaa vääntömomentin pienenemistä. Nakutusta pyritään välttämään rikkaampaa seosta ja viivästettyä sytytyksen ajoitusta käyttämällä, mutta nämä toimenpiteet heikentävät polttoainetaloudellisuutta ja vääntömomenttia. Kuinka Mazda sitten ratkaisi nämä ongelmat? Sivu 22 (59)

23 Korkea puristussuhde ilman nakutusta Nakutusta tapahtuu, kun seos syttyy liian aikaisin, koska lämpötila ja paine ovat liian korkeat. Tähän voidaan vastata vähentämällä palotilassa olevien kuumien jäännöskaasujen määrää ja painetta. Mazda on kehittänyt erityisen pakosarjan, joka on suhteellisen pitkä ja estää juuri sylinteristä poistunutta pakokaasua pakottautumasta takaisin palotilaan. Näin syntynyt puristuslämpötilan vähennys estää nakutusta. Sivu 23 (59)

24 Lisäksi palamisen kestoa lyhennettiin. Nopea palaminen lyhentää aikaa, jolloin palamaton ilman ja polttonesteen seos altistuu korkeille lämpötiloille, mikä mahdollistaa normaalin palamisen suorittamisen ennen nakutuksen esiintymistä. Näin ollen uusi moottori on saanut myös erityiset mäntäkammiot, joiden ansiosta ensimmäinen paloliekki voi kasvaa ilman häiriöitä, sekä uudet monireikäsuuttimet, jotka parantavat polttoaineen suihkutusta. Yhdessä pakosarjan kanssa nämä innovaatiot lisäävät vääntömomenttia peräti 15 % Mazdan nykyiseen 2,0-litraiseen MZR - moottoriin verrattuna. Kuljettajat ihastuvat SKYACTIV-G:n huomattavasti suurempaan vääntöön laajalla käyntinopeusalueella. He hyötyvät myös 15 prosenttia paremmasta taloudellisuudesta. Sivu 24 (59)

25 Pumppaushävikin minimointi Moottorin taloudellisuutta ja tehokkuutta parannettaessa on tarpeellista myös vähentää pumppaushävikkiä, jota tapahtuu matalalla moottorin kuormituksella, kun mäntä imee ilmaa liikkuessaan alaspäin imutahdin aikana. Yleensä sylinterin sisään kulkevan ilman määrää ohjataan imuputken yläpuolella olevalla kaasuläpällä. Matalalla moottorin kuormituksella tarvitaan vain vähän ilmaa. Läppä on melkein kiinni, mikä tekee imuputkessa ja sylinterissä olevasta paineesta matalamman kuin ilmakehän paine. Tämän seurauksena männän on suoriuduttava vahvasta alipaineesta. Tämä tunnetaan pumppaushävikkinä, joka luonnollisesti vaikuttaa kielteisesti taloudellisuuteen. Mazda on onnistunut minimoimaan pumppaushävikin jatkuvasti muuttuvalla sekventiaalisella venttiilien ajoituksella (S-VT) imu- ja pakopuolella. S-VT muuttaa venttiilien aukeamis- ja sulkemisajoitusta, jolloin imuilman määrää voidaan ohjata venttileillä kaasuläpän sijaan. Imutahdin aikana läppä ja imuventtiilit ovat auki, kun sylinteri liikkuu alaspäin. Imutahti päättyy, kun mäntä osuu sylinterin pohjaan (alakuolokohta, AKK). Mutta jos imuventtiilit sulkeutuvat tällöin, sylinterissä on liikaa ilmaa. Muista, että matalilla kuormituksilla ilmaa tarvitaan vain vähän. Näin ollen imupuolen S-VTjärjestelmä pitää imuventtiilit auki, kun mäntä alkaa liikkua ylöspäin (puristustahdin aikana) työntääkseen liikailman ulos. Imuventtiilit sulkeutuvat, kun kaikki tarpeeton ilma on työnnetty ulos. Näin S-VT minimoi pumppaushävikin ja tekee palamisesta entistä tehokkaampaa. Sivu 25 (59)

26 Tavallisesti tämän tekniikan haittapuolena on epävakaa palaminen. Koska imuventtiilejä pidetään auki, kun puristustahti alkaa, sylinterin sisällä oleva paine laskee, mikä tekee ilman ja polttonesteen seoksen palamisesta vaikeampaa. Tämä ei ole ongelma SKYACTIV-G -moottorissa sen korkean puristussuhteen ansiosta. Korkea puristussuhde nostaa palotilan lämpötilaa ja painetta, joten palamisprosessi pysyy vakaana pienemmästä pumppaushävikistä huolimatta ja moottori on taloudellisempi. Sivu 26 (59)

27 Pienempi paino ja moottorin sisäinen kitka Auton yleistä reaktiivisuutta voidaan parantaa pienentämällä komponenttien kokoa ja painoa. Moottorin täydellinen uudelleenkehitys antaa mahdollisuuden kulkea uusia polkuja kevyiden ratkaisujen saralla. Uudessa SKYACTIV-G -moottorissa on 20 % kevyemmät männät, 15 % kevyemmät kiertokanget ja 30 % vähäisempi moottorin sisäinen kitka nykyiseen 2,0-litraiseen MZR -moottoriin verrattuna. Uusi moottori kiertää vahvasti, mukautuu nopeammin kuormituksen muutoksiin ja sisältää Mazdalle tyypillisen urheilullisen luonteen. Se kuluttaa samalla vähemmän energiaa, mikä auttaa parantamaan taloudellisuutta 15 % nykyiseen moottoriin verrattuna. Sivu 27 (59)

28 Sivu 28 (59)

29 6. SKYACTIV-D -moottori Toinen Mazdan innovatiivisten moottorien uuden sukupolven jäsen on dieselmoottori: täysin uusi yhteispaineruiskutusta käyttävä SKYACTIV-D. Voimanlähteen puristussuhde on sama 14,0:1 kuin SKYACTIV-G - bensiiniyksiköllä. Lukema on dieselmoottorien saralla yksi matalimmista koko maailmassa. SKYACTIV-D on myös yksi ensimmäisistä dieselvoimanlähteistä, joka noudattaa tiukkaa Euro 6 -päästönormia (joka astuu voimaan vasta vuonna 2014) ilman tarvetta kalliille SCR-tekniikalle (valikoitu katalyyttinen pelkistys) tai typpioksidikatalysaattorille. Dieselmoottorit eivät tarvitse sytytystulppia. Ruiskutettu polttoaineseos syttyy itsestään korkeassa paineessa korkeassa puristuslämpötilassa lähellä yläkuolokohtaa (YKK) tai kun männän yläosa on lähimpänä sylinterinkantta. Jotta voidaan varmistaa luotettava kylmäkäynnistys ja vakaa palaminen lämpeämisen aikana, perinteisillä dieselmoottoreilla on korkea puristussuhde (16:1-18:1). Tämä ei kuitenkaan pidä paikkaansa Mazdan ainutlaatuisen SKYACTIV-D:n kohdalla. Sivu 29 (59)

30 Yksi maailman matalimmista puristussuhteista dieselmoottorissa Matala 14:1:n puristussuhde mahdollistaa palamisen ajoituksen optimoinnin. Kun puristussuhdetta lasketaan, puristuslämpötila ja paine yläkuolokohdassa vähenevät. Tämän seurauksena sytytys kestää kauemmin, vaikka polttoainetta ruiskututetaan lähellä yläkuolokohtaa, mikä tuottaa paremman ilman ja polttonesteen seoksen. Tämä lieventää typpioksidin ja noen muodostumista, koska palaminen on yhtenäisempää ilman paikallisia korkean lämpötilan alueita ja happivajauksia. Lisäksi ruiskutus ja palaminen lähellä yläkuolokohtaa tekevät dieselmoottorista erittäin taloudellisen. Työn suhde on suurempi kuin dieselmoottorissa, jossa on korkea puristussuhde. Yksinkertaisesti sanottuna, optimoitu palamisen ajoitus tarkoittaa sitä, että SKYACTIV-D -moottori hyödyntää polttoaineessa olevaa energiaa paremmin. Ja se on pääsyy sille, että polttoaineen kulutus on vähentynyt 20 prosenttia. Sivu 30 (59)

31 Euro 6 -yhteensopivuus ilman typpioksidin jälkikäsittelyä Matalan puristussuhteen ansiosta SKYACTIV-D -moottori myös palaa puhtaammin ja päästää huomattavasti vähemmän typpioksideja eikä tuota käytännössä lainkaan nokea. Tämä onnistuu vielä ilman typpioksidin jälkikäsittelyä. Moottori noudattaa eri puolilla maailmaa vaativia päästönormeja (kuten Euro 6), joilla on tiukat typpioksidirajat. Mazdan SKYACTIV-D -moottoria voidaan pitää edelläkävijänä, sillä yksikään toinen autonvalmistaja ei ole vielä yrittänyt kopioida sitä. Osasyy tähän voi olla järjestelmään liittyvät matalan puristussuhteen aiheuttamat ongelmat. Tavallisesti puristus-sytytyslämpötila on kylmäkäynnistyksissä ja kylmässä käytössä liian matala dieselmoottorissa, jonka puristussuhde on vain 14:1. Moottori kävisi heikommin erityisesti talviolosuhteissa, ja lämpeämisvaiheen aikana esiintyisi sytytyskatkoja. Ja erittäin matalissa lämpötiloissa moottori ei välttämättä käynnisty lainkaan. Sivu 31 (59)

32 Pakoventtiilien muuttuva nosto (VVL) Jotta moottorin suorituskyky olisi parempi kylmäkäynnistyksissä ja kylmissä lämpötiloissa, Mazda on asentanut SKYACTIV-D -moottoriin keraamiset hehkutulpat sekä pakoventtiilit muuttuvalla nostolla. Jälkimmäisten tarkoituksena on sallia kuumien pakokaasujen kierrätys palotilaan. Järjestelmä toimii seuraavasti: hehkutulppaa käytetään ensimmäisessä palojaksossa, mikä riittää nostamaan pakokaasun lämpötilan riittäväksi. Kun moottori käynnistyy, pakoventtiili ei sulkeudu normaalisti imutahdin aikana, vaan se pysyy hieman auki, jolloin jonkin verran pakokaasuja pääsee takaisin palotilaan. Tämä nostaa palotilan ilman lämpötilaa, mikä puolestaan helpottaa ilman ja polttonesteen seoksen seuraavaa sytytystä ja estää sytytyskatkoja. Painon ja moottorin sisäisen kitkan vähentäminen Sivu 32 (59)

33 SKYACTIV-D -moottorin matalampi puristussuhde tarkoittaa matalampaa enimmäispainetta ja vähemmän rasitusta moottorin komponenteille kuin perinteisessä dieselissä. Tämän tuloksena painon vähentämiseen tähtääville rakenteellisille muutoksille on enemmän tilaa. Ohuemmilla seinämillä varustetut sylinterinkannet ja integroitu pakosarja ovat 3 kiloa aikaisempaa kevyempiä, ja alumiinista valmistettu sylinterilohko säästää painoa 25 kiloa. Ja kun mäntien ja kampiakselien paino on vähentynyt vielä 25 %, Mazda on onnistunut vähentämään sisäistä kitkaa 20 prosentilla SKYACTIV-D - moottorissa nykyiseen MZR-CD -dieselmoottoriin verrattuna. Kuljettaja huomaa tämän erinomaisina reaktioina, parempana sitkeytenä sekä taloudellisuutena. Sivu 33 (59)

34 Kaksivaiheinen turboahdin Turboahtimet auttavat dieselmoottoreita tuottamaan korkean vääntömomentin, ja ne parantavat myös taloudellisuutta ja vähentävät haitallisia päästöjä. SKYACTIV-D -moottori käyttää kaksivaiheista turboahtausta. Sivu 34 (59)

35 Järjestelmä sisältää yhden pienen ja yhden suuren turboahtimen, joita käytetään ajo-olosuhteiden mukaan. Pienikokoinen nopeasti reagoiva turbo syöttää ilmaa palotilaan matalilla käyntinopeuksilla ja tarjoaa vääntöä matalissa nopeuksissa ja eliminoi turboviiveen. Turboviiveen merkkejä ovat epätavallisen matala vääntö ja heikot reaktiot kaasupolkimen käyttöön. Se aiheutuu huonosta pakopaineesta, joka pyörittää turboahtimen turbiinia liian heikosti, jotta tuotettaisiin riittävä ahtopaine. Yhdessä kaksi turboa varmistavat suuren vääntömomentin ja reaktiivisuuden matalilla käyntinopeuksilla ja suuren tehon myös epätavallisen korkeilla käyntinopeuksilla, minkä ansiosta SKYACTIV-D voi vaivatta saavuttaa r/min:n punaisen vyöhykkeen. Voiman, ajodynamiikan tai ajonautinnon suhteen ei ole tehty kompromisseja moottorin tehokkuudesta ja taloudellisuudesta huolimatta. Kaksivaiheisen turbon ja matalan puristussuhteen yhteisvaikutuksen ansiosta palamisen ajoitus on optimaalinen. Koska ilmansyöttö (happi) on riittävä, typpioksidit ja nokipäästöt pysyvät minimissä. Sivu 35 (59)

36 7. SKYACTIV-Drive -automaattivaihteisto Mazda keskittyi ihanteellista automaattivaihteistoa tavoitellessaan seuraaviin osa-alueisiin: Taloudellisuuden parantaminen Suora vastine kaasupolkimen painalluksiin Sulava vaihteiden vaihtaminen Miellyttävä kiihtyvyys Uusi SKYACTIV-Drive suunniteltiin tarjoamaan kaikkea tätä ja vieläkin enemmän. Sivu 36 (59)

37 Uusi SKYACTIV-Drive -automaattivaihteisto yhdistää perinteisten automaattiyksiköiden edut portaattomien automaattivaihteistojen (CVT) ja kaksoiskytkinvaihteistojen hyötyihin. Se vaihtaa nopeasti ja sulavasti, reagoi dynaamisesti moottorin kuormituksen muutoksiin matalista nopeuksista alkaen ja nostaa taloudellisuuden riman korkealle. SKYACTIV- Drive -vaihteiston ytimessä vaikuttavat uusi 6-vaihteinen momentinmuunnin ja erittäin laaja lukituskytkimen alue kaikilla kuudella vaihteella. Lukitussuhde on nostettu nykyisen 5-vaihteisen automaattivaihteiston 64 prosentista 89 prosenttiin. Sivu 37 (59)

38 Momentinmuuntimen aiheuttama aikainen lukitus moottorin ja vaihteiston välillä (mahdollistaa moottorin tehon välittämisen suoraan vetäville pyörille) estää tyypillistä tehohävikkiä kiihdytyksen aikana ja tuottaa suoremman ajotuntuman. Moottorin tehohävikin estäminen parantaa myös polttoainetaloudellisuutta. Erittäin tarkka hydrauliikka on keskeinen osa järjestelmää. Jotta öljynpaineen modulointi olisi riittävän nopeaa ja tarkkaa ja luotettavuus parempi, Mazda on asentanut SKYACTIV-Drive - vaihteistoon mekatronisen moduulin. Lukitusalueen maksimointi on tarpeellista ajotuntuman ja polttoainetaloudellisuuden parantamiseksi, mutta se nostaa samalla meluja värinätasoa, koska mikään ei vaimenna moottorin ja vaihteiston pyörintänopeuksien eroa. Uusi momentinmuunnin on säädetty ratkaisemaan tämä ongelma. Laajennetun lukituksen ansiosta toruksen merkitys rajoittui erittäin mataliin nopeuksiin. Siitä voitiin tehdä pienempi, mikä loi tilaa parannellulle vaimentimelle, joka sitoo melua ja värinöitä, sekä monilevyiselle lukituskytkimelle ja sen männälle, jotka parantavat kytkimen kestävyyttä ja hallintaa. SKYACTIV-Drive -vaihteistosta on saatavilla kaksi versiota, jotka pystyvät käsittelemään 270 ja 450 Nm:n vääntöä. Automaattivaihteistot ovat yhteensopivia SKYACTIV -bensiini- ja -dieselmoottorien kanssa. Sivu 38 (59)

39 8. SKYACTIV-MT -käsivalintainen vaihteisto Mazda on kehittänyt täysin uusitun erittäin tarkan kuusivaihteisen vaihteiston. Kompaktissa ja kevyessä yksikössä on hyvin pieni sisäinen kitkavastus, ja se on jälleen yksi osoitus ekonomisesta resurssien hyödyntämisestä. Uudesta käsivalintaisesta vaihteistosta julkaistaan automaattivaihteiston tapaan kaksi erilaista versiota moottorien vääntömomenttivaatimusten mukaan. Tavoitteena oli vähentää painoa 7-16 prosenttia (mallista riippuen) nykyiseen käsivalintaiseen vaihteistoon verrattuna. Innovatiivisen ratkaisun luomiseen tarvittiin täysin uutta lähestymistapaa, sillä nykypäivän manuaalivaihteistoilla on suhteellisen yksinkertainen arkkitehtuuri. Sivu 39 (59)

40 Mazda perehtyi tarkasti jokaiseen yksittäiseen komponenttiin ja toimintoon. Uudessa ratkaisussa on lyhennetty sivuakseli, ja suuremmasta mallista on poistettu erillinen peruutusvaihteen akseli. SKYACTIV-MT -vaihteisto on erinomainen osoitus Mazdalle ominaisesta innovatiivisuudesta. MX-5 loi standardit Toivelistan kärjessä oli myös urheilullinen vaihtotuntuma. Inspiraation lähteenä toimi MX-5 -roadsterin poikkeuksellisen tarkka ja ketterä käsivalintainen vaihteisto. Vaihteenvalitsimessa on vain 45 millimetrin liike vapaa-asennosta vaihteelle, ja uuden vaihteiston tiukat vaihdot muistuttavat MX-5:stä. Vaihtaminen tuntuu erittäin tarkalta ja vaatii hyvin vähän voimaa. Yksinkertaisesti sanottuna SKYACTIV-MT -vaihteistosta suorastaan huokuu Mazdan DNA. Sivu 40 (59)

41 Mazda käytti halutun tarkkaa ja terävää vaihtotuntumaa toteuttaessaan hienostunutta mekanismia. Ihanteellisia toimintaominaisuuksia harkittiin tarkoin MX-5 -mallin tarjoaman tuntuman perusteella, ja sitä verrattiin eurooppalaisiin kilpailijoihin. Uusi käsivalintainen vaihteisto sai jatkuvan ja kevyemmän vaihtotuntuman vähemmällä vastuksella. Tarkkuuden ja terävyyden varmistamiseksi vaihteenvalitsin suunniteltiin tuntumaan hieman raskaammalta vaihtamisen alussa ja kevenemään sitten asteittain, jolloin valitsin ikään kuin liukuu vaihteelta toiselle. Sivu 41 (59)

42 Sivu 42 (59)

43 9. SKYACTIV -kori ja SKYACTIV -alusta Kestävä Zoom-Zoom tarkoittaa taloudellisuutta ilman kompromisseja ajonautinnon suhteen. Tällaista strategiaa noudatettaessa painokysymys nousee keskeiseen rooliin. Kevyt tekniikka on Mazdan erikoisalaa Mazda keskittyy vahvasti ajoneuvojen painoon. Kevyemmät autot ovat sekä taloudellisimpia että hauskoja ajettavia. Polttoaineen kulutus on pienempi, ja samalla kevyt rakenne parantaa suorituskykyä, kiihtyvyyttä, ajettavuutta ja jarrutuksia. Lisäpaino puolestaan synnyttää enemmän raskautta, sillä raskaampi kori vaatii raskaamman moottorin, joka puolestaan tarvitsee isomman polttoainesäiliön ja niin edelleen. Otetaanpa esimerkiksi MX-5. Ketterä ja suorituskykypainotteinen malli muuttaa markkinoita matalalla painollaan, joka tekee autosta erittäin nautinnollisen ajettavan. Terävä ohjaus, täydellinen etu- ja takaosan välinen tasapaino ja matala painopiste korostuvat entisestään auton kevyen painon ansiosta. Sivu 43 (59)

44 Toinen tuoreempi esimerkki kevyestä suunnittelusta on toisen sukupolven Mazda2, joka esiteltiin vuonna Malli painaa 100 kiloa vähemmän kuin edeltäjänsä ja vastustaa B-segmentin trendiä, joka suosii entistä suurempia ja raskaampia autoja. Mazda2 on suunniteltu entistä taloudellisemmaksi ja suorituskykyisemmäksi autoksi, joka on samalla myös turvallisempi. Ainutlaatuinen lähestymistapa kustannustehokkaaseen optimointiin Tämä perinne saa jatkoa SKYACTIV -korin myötä. Mazda ei ole keskittynyt yksittäisiin (ja usein kalliisiin) materiaaleihin, kuten hiilikuituun tai alumiiniin, vaan on soveltanut kevyessä tekniikassa ainutlaatuista lähestymistapaa. Tämä holistinen ja asiakasystävällinen prosessi sisältää kolme elementtiä: korin rakenteen optimointi, uusien tuotantoprosessien käyttöönotto ja materiaalien vaihtaminen kevyempien, vahvempien ja turvallisempien autojen tuottamiseksi. Sivu 44 (59)

45 Mazda näkee huomattavaa painonsäästöpotentiaalia esimerkiksi vetolujuudeltaan vahvoissa teräksissä. Asiakas hyötyy kustannustehokkaiden materiaalien käytöstä, sillä autot ovat edullisempia. Lopputulos puhuu puolestaan: uusi SKYACTIV -kori painaa 8 % vähemmän kuin edeltäjänsä. Mazda on itse asiassa asettanut tavoitteekseen tehdä kaikista uuden sukupolven malleistaan 100 kiloa aikaisempaa kevyempiä. Tämä puolestaan parantaa synergiavaikutuksia toisten SKYACTIV -tekniikoiden kanssa (esimerkiksi SKYACTIV - moottorien suorituskykypotentiaalin kasvattaminen). Sivu 45 (59)

46 SKYACTIV -kori Mazdan sitoutuminen kestävään Zoom-Zoomiin motivoi tutkimus- ja kehitystyöosastoja suunnittelemaan ympäristöystävällisiä autoja, jotka noudattavat korkeimpia kansainvälisiä turvallisuusstandardeja ja tarjoavat samalla erinomaista ajonautintoa. SKYACTIV -korin tavoitteet olivat välillä ristiriidassa keskenään. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi insinöörit joutuivat palaamaan alkupisteeseen. Sen tuloksena uuden sukupolven Mazda -autojen korit asettavat kevyellä rakenteellaan uusia standardeja. Sivu 46 (59)

47 Vähemmän painoa ja enemmän jäykkyyttä suoria ja jatkuvia korirakenteita käyttämällä Kevyt mutta vahva korirakenne vaatii mahdollisimman paljon suoria osioita, jotta se voi siirtää voimia tehokkaasti. Asettelu täytyy optimoida siten, että voimia hajotetaan koko rakennetta pitkin eikä paikallisissa osioissa. Mazdan insinöörit laativat rakenteen, joka sisältää jatkuvia suoria linjoja edestä taakse. Alapuolisia kaaria on poistettu mahdollisimman paljon. Sivu 47 (59)

48 Esimerkiksi takajousituksen kiinnityspisteet on liitetty suoraan rungon alaosaan. Lisäksi yläkorissa käytetyt neljä pystysuuntaista rengasrakennetta (sisältäen kattokiskon ja B-pilarin) on liitetty korin alapuoliseen vahvistusalueeseen, mikä parantaa yleistä jäykkyyttä. Uudelleen suunnitellut jousituksen poikittaispalkit lisäävät korin jäykkyyttä paikallisella tasolla ja kokonaisvaltaisesti, sillä korin kiinnityspisteet on optimoitu prosessin aikana. Sivu 48 (59)

49 Monikuormitusreittirakenne takaa optimaalisen turvallisuuden Yksi Mazdan periaatteista on jatkuvasti parantaa autojen passiivista turvallisuutta. Niinpä yhtiö on kehittänyt SKYACTIV -koriin ainutlaatuisen monikuormitusreittirakenteen. Kuten aikaisemmin mainittiin, rakenne sitoo tehokkaasti kuormituksia törmäyshetkellä siirtämällä voimia useisiin suuntiin. Esimerkiksi etutörmäyksen aikana törmäysvoimaa siirretään (ja sidotaan) edestä kolmea jatkuvaa reittiä pitkin: ylöspäin A-pilariin, alaspäin korin alapuolen läpi ja keskireittiä pitkin korin sivuille. Ylemmmällä haararungolla on monitoiminen rooli. Se ohjaa energiaa A-pilariin, mutta vastustaa samalla eturungon ylöspäin liikettä, joka voisi vaikuttaa kielteisesti haluttuun törmäysvoimien jakoon. Jopa Mazdan SKYACTIV -korin ovet sitovat törmäysvoimia. Monikuormareittirakenne toimii myös sivutörmäyksissä, joissa se parantaa merkittävästi kuljettajan ja matkustajien kokonaisturvallisuutta. Sivu 49 (59)

50 Valmistus enemmän pistehitsausta Kattokisko-osioon on hitsaamalla luotu rengasmainen vahvistava rakenne. Aikaisemmin korin valmistusprosessissa tämä rakenne oli erillään C- pilariosiosta. Nyt osat kiinnitetään etukäteen ja lähetetään kokoonpanolinjalle yhtenä yksikkönä. Mazda on näin ollen saavuttanut yhtenäisempiä rakenteita ja samalla voinut huomattavasti lisätä pistehitsausta. Tämä edesauttaa merkittävästi korin erinomaista jäykkyyttä. Sivu 50 (59)

51 Vetolujuudeltaan vahvojen terästen runsaamp käyttö lisää vahvuutta ja keveyttä Mazda on saavuttanut lisähyötyjä lisäämällä vetolujuudeltaan vahvojen terästen käyttöä SKYACTIV -korissa. Niiden osuus on itse asiassa kasvanut 40 prosentista 60 prosenttiin. Nämä teräkset ovat ohuita mutta vahvoja, joten ne vähentävät auton painoa mutta samalla lisäävät kestävyyttä. Insinöörien kova työ on kantanut hedelmää. Kaikkien toimenpiteiden seurauksena uusien SKYACTIV -korien paino- ja jäykkyysarvot ovat luokkansa parhaimmistoa. Ne ovat selkeästi keskeinen osa Mazdan kestävän Zoom-Zoomin strategiaa. Sivu 51 (59)

52 SKYACTIV -alusta Kuten muidenkin SKYACTIV -tekniikoiden kohdalla, Mazdan alustainsinöörit kohtasivat työssään ristiriitaisia tavoitteita. He halusivat tarjota poikkeuksellista ketteryyttä ja yhtenäistä tunnetta auton ja kuljettajan välillä ja samalla varmistaa ajovakauden suurissa nopeuksissa ja tuottaa mahdollisimman hyvää ajomukavuutta. Ohjauksen ketteryyden parantaminen erityisesti matalilla ja keskisuurilla nopeuksilla voi vaikuttaa kielteisesti ajettavuuteen ja ajovakauteen suurissa nopeuksissa. Ja tällainen ketteryys ja reaktiivisuus voi haitata myös ajomukavuutta. Tämän lisäksi suunnittelijat halusivat vähentää merkittävästi alustan painoa. Mazdan insinöörit onnistuivat saavuttamaan kaikki tavoitteet SKYACTIV - alustassa, sillä he ratkaisivat ristiriidat ainutlaatuista lähestysmistapaa soveltamalla. Sivu 52 (59)

53 Sivu 53 (59)

54 Matalien ja keskisuurten nopeuksien ketteryyden yhdistäminen suurinopeuksiseen ajovakauteen Ensimmäinen haaste oli varmistaa ajovakaus suurissa nopeuksissa alustassa, joka tarjoisi myös tarkkaa ohjattavuutta matalissa ja keskisuurissa nopeuksissa. Mazda kehitti uuden sähköisen ohjaustehostinjärjestelmän, joka parantaa ajokemusta tarjoamalla kuljettajalle välittömiä reaktioita erittäin matalista nopeuksista alkaen. Ohjausvaihteen suhdetta lyhennettiin (ja siitä tehtiin suorempi), mikä auttaa parantamaan reaktioita ja helpottamaan kääntymistä, jolloin ohjaus on ketterä matalissa nopeuksissa. Mutta tällainen ketteryys saisi ajoneuvon reagoimaan liian herkästi suuremmissa nopeuksissa. Sivu 54 (59)

55 Tällöin insinöörit perehtyivät uudelleen takajousituksen geometriaan. Jousituksen varsia optimoitiin, jotta ajoneuvon liike olisi sulavampaa, ja takapyörien pitoa lisättiin itseohjauskäytöstä parantamalla, mikä poisti odottamattomat kääntöliikkeet. Vakaata ohjaustuntumaa suurissa nopeuksissa vahvistettiin caster-kulmaa nostamalla etupyörissä (katso kuva), mikä parantaa ohjauksen itsekohdistusvääntöä. Ohjaustehostusta lisättiin matalilla nopeuksilla, mikä helpottaa ohjaamista ja tekee siitä kevyempää. Ajoneuvo on siis sekä ketterä että vakaa. Uuden sukupolven Mazda -autojen kuljettajat voivat nauttia monipuolisista ominaisuuksista kaikissa nopeuksissa. Sivu 55 (59)

56 Matalien ja keskisuurten nopeuksien ketteryyden yhdistäminen ylivertaiseen ajomukavuuteen Jousitus on alustan ja pyörien välinen liittymä ja keskeisessä roolissa ajoneuvon ajettavuuden kannalta. Jousituksen asettelu ja rakenne määrittävät tarkkuuden, jolla autoa ohjataan, ja ne vaikuttavat myös ajomukavuuteen. Toinen suuri haaste Mazdalle oli optimoida tämä arkkitehtuuri. Takajousitus oli ratkaisevassa roolissa, kun yritettiin saavuttaa paras mahdollinen tasapaino ketteryyden ja mukavuuden välille. Tavoitteena oli parantaa ajettavuutta ilman jousien tai iskunvaimentimien jäykistämistä. Sivu 56 (59)

57 Ensimmäiseksi kiinnitykset asennettiin asentoon, joka mahdollisti suuremman vipusuhteen. Tämä paransi vaimentimien toimintatehokkuutta. Yläkiinnityskumien vaimennusvoimaa ja jäykkyyttä vahvistettiin, mikä vähensi niiden vaikutusta ajomukavuuteen. Takajousituksen pitkittäisen tukivarren kiinnityssijaintia siirrettiin ylöspäin, mikä sääti pitkittäisten tukivarsien liikesuuntaa ja auttoi niitä vaimentamaan paremmin pitkittäisiä iskuja maantiestä. Tämä parantaa myös ajomukavuutta ja samalla estää ajoneuvon takaosaa kohoamasta. Tämä puolestaan tarjoaa parempaa vakautta jarrutuksissa, mikä lyhentää jarrutusmatkoja. Sivu 57 (59)

58 Matalamman painon ja suuremman jäykkyyden yhdistäminen Alusta painaa 14 % vähemmän kuin nykyinen versio*, mutta se on silti jäykempi. Tämä oli kolmas läpimurto alustan suunnittelun saralla. * Vertailukohtana C-/D-segmentin malli (Mazda6) Insinöörit kiinnittivät erityistä huomiota alustan poikittaispalkkeihin tavoitellessaan kunnianhimoisia painonvähennystavoitteita. Kun toiminnalliset vaatimukset oli määritetty, tietokoneavusteisella suunnittelulla laadittiin konseptimalli ja koordinoitiin optimaalinen rakenne ajoneuvokokonaisuuteen. Auton keulan keskiosaa laajennettiin ja alavarren kiinnityspisteen pitkittäispoikkeamaa vähennettiin. Takana poikittaispalkin pitkittäisväliä laajennettiin ja poikittaisvarren kiinnityspisteen pitkittäispoikkeamaa vähennettiin. Hitsauslaippoja poistettiin edestä ja takaa, mikä paransi hitsattujen osioiden kytkentäjäykkyyttä. Kaikki nämä toimenpiteet paransivat jäykkyyttä huomattavasti entistä kevyemmässä alustassa (katso kuva). Sivu 58 (59)

59 Älykkäät ratkaisut johtivat lukuisiin parannuksiin, jotka muodostavat SKYACTIV -alustan. Insinöörit ovat saavuttaneet tavoitteensa. Ajamisen hauskuus, turvallisuus, mukavuus, ketteryys ja vakaus ovat uuden sukupolven Mazdan arvolle sopivalla tasolla. Sivu 59 (59)