Sisepõlemismootor tahab lisaaega

Tõnu Ojala
31.10.2019

Sisepõlemismootor pole surnud, leiab Mazda ja kinnitab, et seda tüüpi jõuallikas jääb domineerima veel aastateks. Ehkki äsjasel Tokyo autonäitusel oli ka Mazdal väljas nende esimene elektriauto, nähakse selles lähiaastatel perspektiivi eelkõige lühemate ja keskmiste vahemaade läbimisel. Samas annab jaapanlaste hinnangul ka nn vana kooli bensiinimootoritest veel nii mõndagi välja pigistada.

Järgmisel aastal tähistab Mazda oma 100. sünnipäeva. Peatne juubilar on läbi aegade katsunud asju isemoodi ajada. Aastaid oli Mazda viimaseks mohikaanlaseks rootormootorite kasutamisel – kuni keskkonnanõuded RX-seeria Mazdadele lõpu tegid. Samuti on Mazda ühena vähestest autotootjatest seisnud vastu automaailmas ilma tegevale downsizing´ule ja eelistab väikese töömahuga 1-1,5liitristele turbomootoritele vabalthingavaid 2liitrisi jõuallikaid. See ebatavaliselt kõrge surveastmega Skyactiv-perekond (diiselmootor lisatähisega D, bensiinimootorit tähistab G) saab nüüd kolmanda liikme, sest Mazda on üritanud ristata bensiini- ja diiselmootori parimaid omadusi – siit ka mootoritähis Skyactiv-X.

Kui see teade paar aastat tagasi automeediasse jõudis, arvati et Mazdal on õnnestunud kontrolli alla saada mõnegi autotootja laborites katsetatud HCCI-põlemisprotsess, kus põlemiskambris olev õhu ja bensiini segu sarnaselt diiselmootorile ilma süüteküünlata, pelgalt kompressiooni abil süüte saab.

Küünal küünlaks, see mingi kokkuhoid ei ole ja vastupidi – just diiselmootori sissepritsesüsteem on ülimalt keeruline ja kallis süsteem, mistõttu diiselmootorid kipuvadki bensiinimootoritest kallimad olema. Veelgi enam, Skyactiv-X-mootori loomise juures olnud Bathi ülikooli professori James Turneri sõnul olla just diiselmootori sissepritsesüsteem imelisim asi, mida inimene iial loonud ongi – seda vähemalt tema kui inseneri vaatenurgast!

Olulisim erinevus kahe meetodi vahel on see, et diiselmootori kompressioonsüüte puhul süttib küttesegu kogu põlemiskambri ulatuses samaaegselt ja see tähendab nii ökonoomsust kui efektiivsust. Bensiinimootoril algab põlemisprotsess süüteküünlast ja levib sealt kogu põlemiskambri ulatuses. Tänu sellele, et diiselmootoris käib „pauk“ kogu kambri ulatuses korraga, on diiselmootor efektiivsem.

Teooria on kena, ent reaalses elus on mootorid õnnestunud HCCI-režiimis käima panna vaid väikeses pöörete vahemikus. Nii tuligi Mazdalgi leppida „pooletoobise“ lahendusega ning süüteküünal alles jätta – esmane süüde toimub ikka selle abil, kuid edasine jääb tõesti juba kompressioonsüüte teha. Mazda ise on selle protsessi ristinud lühendiga SPCCI – Spark Controlled Compression Ignition ehk süüteküünaldega kontrollitav kompressioonsüüde. See andvat rohkem energiat, tekitab aga vähem heitgaase ja kasutab vähem kütust kui tavaline bensiinimootor. 

Sisselasketakti kestel täidetakse silinder eriti lahja kütteseguga. Võrreldes tavamootoriga on silindris tavapärase kütuse koguse kohta kuni üle kahe korra enam õhku ja seda tavalisel moel süüteküünlaga süüdata ei saakski (nagu tühjaks saav sigaretisüütaja, kus küll veel tilk bensiini sees, aga mis enam põlema ei lähe!). Survetakti lõpus piserdatakse süüteküünla juurde imeväike kogus bensiini, mis sealt süüte saab ning kui ajastus õige, süttib ülejäänud küttesegu siis juba kogu põlemiskambri ulatuses ja samaaegselt. Samas peab sellist põlemisprotsessi ülimalt täpselt juhtima ja nii tuli igasse põlemiskambrisse eraldi rõhuandur paigaldada.

Külmkäivitusel ja ekstreemolukorras (nt täisgaasi korral) töötavat Skyactiv-X tavalise bensiinimootori moel, muul ajal (Mazda kinnitusel 80%) aga mitte ei lülitata kaht silindrit välja vaid „toidetakse“ kõiki nelja lahjema seguga, kasutades mootorit ennast samal ajal efektiivsemalt ära. Mazda enda kinnitusel tagab Skyactiv-X teatud pöörlemissagedustel tavamootorist kuni 30% suurema pöördemomendi, kütusekulu osas ulatuvat võit 20-30 protsendini. – seda sõltuvalt sellest, kui palju just lahjat küttesegu kasutada saab. Uudse lahenduse kasutegur olla eriti hea just osalisel koormusel, kus see tavamootoril kehvaks jääma kipub.

Esimene Skyactiv-X annab välja 132 kilovatti, ka 224 Nm momendinäit ei ole tänapäeval mingi ime – eriti arvestades mootori 2liitrist töömahtu. Ent kilovattide ja njuutonmeetrite arvust palju olulisem on, kuidas neid kilovatte ja njuutonmeetreid rakendada. Ja selles osas on olulisi erinevusi.

Esimese mudelina sai uudse jõuallika Mazda3, kohe-kohe lisandub äsja Eestissegi jõudnud CX-30. Ja ehkki esmatutvuseks olid üles rivistatud vaid manuaalkastiga „kolmed“, hakkab Skyactiv-X rakendust leidma ka kombinatsioonis automaatse käiguvahetusega ning nii esi- kui nelikveoga.

Kohaltminek ja kiirendus on sujuvad. Tähelepanuväärne on auto soovitus käiguvahetusteks – üllatavalt pakutakse kõrgemale käigule üleminekut juba 1200 p/min juures.  Minek on ühtlane ning momenti jätkub laias pööretevahemikus – nii et käiguvahetus kipub vahepeal lausa ununema. See nn rahulik minek on seejuures petlik, sest ehkki otsest sportlikkust välja ei löö, on 100 km/h tegelikult spidomeetril sõltuvalt modifikatsioonist 8,2-8,9 sekundiga.

Esmamulje põhjal käitub uus jõuallikas nii nagu lubatud – tegu on millegi bensiini- ja diiselmootori vahepealsega. See kehtib nii autosse kostva madala tämbri kui sõidutunde – aga ka hinna – kohta. Et Eestis Mazda diiselmootorit enam ei paku, saab võrrelda vaid Skyactiv-G ja Skyactiv-X hinda, kus hinnavahe jääb sõltuvalt mudelist 3000-3200 euro suurusklassi, mis tähendab, et selle vahe tagasiteenimine eeldab vägagi soliidset läbisõitu (Tõsi, maades, kus auto summutist tuleva CO2 näit ka autohinnas otseselt kajastub, võib see vahe ka hoopis teistsugune olla.).

Mazda uus jõuallikas jätab esmamulje põhjal sümpaatse mulje – ehkki ilmselt lootsid Mazda insenerid sellest enamat. Eks pikemad testsõidud näitavad, kas ja kui suur reaalne võit kütusekulus olema saab. Nii et ehkki paljud löövad sisepõlemismootoritele juba hingekella, on kindel, et reaalsuses kulub automaailma bensiini- ja diislivabaks muutmiseks veel palju aastaid.

Artikli märksõnad: 

Sarnased artiklid