skyactiv

• mazda tarafından geliştirilen ve en yüksek verimliliğe sahip seri üretim motorlar olarak lanse edilen motorları da barındıran teknoloji.
  sıkıştırma oranı 14.0:1 olarak belirlenmiş. benzinli motorlar için verilen bu değer yüksek sıkıştırma oranı anlamına geliyor ve verimlilik oranını arttırıyor. dizel için verilen bu değer ise düşük sıkıştırma oranı manasına geliyor ve %20 kadar bir ekonomi ve çevrecilik sağlıyor. değişik uzun yollu bir eksoz sistemine sahip olan benzinli motorlar için verilen tüketim değerleri 30km'de 1 litre şeklinde.
  
  motorların hem dizel hem de benzinli versiyonları piyasaya sunulacak.
  
  sadece motor değil yüksek verimlilik sunan şanzuman ve hafif şasi sistemlerini de içeriyor.
  
  http://www.mazda.com/mazdaspirit/skyactiv/
• türk kullanıcısına muhtemelen hiçbir şey ifade etmeyecek, 2-3 sene sonra volkswagen tarafından benzeri yapıldığında ise "alaman yapmış abi" şeklinde konuşulacak. devrim niteliğindeki teknolojiler bütünüdür. bugüne kadarki en verimli seri üretim motor teknolojisinin yanında; çok sert ve çok hafif bir kaporta/şasi ile geliştirilmiş şanzımanı da içeriyor.
  
  skyactiv 1300 cc benzinli motorlar ile 30 km'de sadece 1 litre yakıt tüketimi söz konusu ^*. 2000 cc benzinli, 2200 cc dizel mevcut diğer motorlar, 1500 cc dizel ise yolda.
  
  bir de (bkz: i-eloop)
• dünyanın en verimli atmosferik motorunun, tasarım hikayesini bir de mazda'dan dinleyelim.
• 9 milyar eurolik bir argenin sonucudur.
  
  mazda cx-5 ile bunun ilk orneklerini getirdi bile turkiyeye.
  
  bu suvlar icin vaad ettigi yakit tuketimi super. www.mazda-tr.com
  
  dizel motorlari da yolda.
  
  seneye mazda 3 de de artik psanın dandik motorlarini degil bunu kullanacak mazda.
  
  1.5 litrelik dizel motor icin ortalama 3.5 litrelik tuketim ongoruluyor. bunun yaninda yuksek tork (tahminen 270 civari yine) ve güç de sunacak.
  
  bu skyactivin en buyuk olayi şu; mazda kendi motorunu, kendi aktarma organlarini yapiyor. yani her arca uyumlu olacagi icin motorun verimliligi cok yuksek olacak.
• mazda'nın 120 milyon dolar gibi bir yatırım sonucunda dizele yakın tüketim verileri elde etmeyi başardığı bir teknoloji olmakla beraber yurdum insanının bunu duyduğunda aklına gelen ilk soru "lpg uyumu var mı" dır.
  
  ondan sonra mazda neden türkiye pazarını iplemiyor?
• japon otomotivinin downsizing dünyasını okuyamadığını gösteren, sadece direkt benzin enjeksiyonu üzerine oyun kuran hatalı bir uygulamadır.
  
  1990'ların sonunda aynı teknoloji ve iddia ile yola çıkan mitsubishi carisma gdi'nin ömrü çok kısa olmuştu.
  
  kısa bir zaman sonra rafa kalkacaktır ya da yine aynı ismi (skyactiv) kullanarak format değiştirecektir. buraya not düşüyorum.
• yukarıdaki (bkz: #47961307) no’lu entry’yi tekrar okuyunca, mazda’ya haksızlık ettiğimi düşündüm. mazda, “tek başına” otomotivdeki genel akımın dışına çıkarak farklı bir şey yapma çabası içerisindeydi. bu entry, mazda’nın ne yapmaya çalıştığını anlamak ve anlatmak için… ve biraz da neden “skyactiv format değiştirecektir” dediğimi açıklamak için…
  
  --------
  
  mazda, skyactiv’i bir inovasyon olarak tanıtıyor. skyactiv teknolojisi, otomobilde 3 önemli noktada; motorlarda, aktarma organlarında ve şaside bir dizi geliştirmeyi ifade ediyor. bunlardan ilki olan motorlarda, skyactiv verimli yanma anlamına geliyor. mazda, benzinli motorlarını “dünyanın en yüksek sıkıştırma oranına sahip benzinli motoru” diyerek pazarlarken, dizellerini de “dünyanın en düşük sıkıştırma oranına sahip dizel motoru” sloganı ile tanıttı. benzinlide en yüksek, dizelde en düşük sıkıştırma oranı… mazda aslında ne yapmıştı ve yeni olan neydi?
  
  mazda, “farklı olmayı seven” bir üretici olmuştur. japon marka daha 1967 yılında ürettiği coupe modeli cosmo’da geleneksel bir içten yanmalı motor değil, bir wankel motoru kullanmıştı. mazda bu motorlarına rotary ismini verdi. mazda cosmo’nun 1.0 litre hacimli wankel motoru 130 hp üretiyordu. cosmo gibi rx-3, rx-7 ve rx-8 modellerinde de wankel motoru geleneği güçlenerek ancak yağ eksiltme gibi zayıflıklarını da üzerinde taşıyarak devam etti. ancak mazda küçük ve kompakt otomobillerinde daha muhafazakar davrandı ve geleneksel motorlar kullandı. ta ki skyactiv duyurulana kadar…
  
  çok değil birkaç yıl öncesine kadar, mazda, ford altyapılarını ve teknolojilerini kullanan bir üretici durumundaydı. üreticinin ford ile olan akrabalık bağı 1970’lere kadar uzanıyor. ford motor company, 1970 yılında %7 hisse ile mazda’nın ortaklarından biri oldu, 1996 asya ekonomik krizi ile beraber de hisselerini %33’e çıkardı. bu işbirliği döneminde üretilen mazda’lar ford teknolojilerini taşıyan araçlar oldular. mazda 323 bir ford escort türeviydi, 1980 yılından 1998’e kadar 4 kuşak boyunca bu otomobil ford escort altyapısını kullandı. aynı şekilde güncel mazda 3 de aslında bir ford focus’tu: yollara çıktığı 2003 yılından 2013’e kadar bu otomobilin ilk 2 kuşağı hem ford’un kompakt platformunu hem de psa-ford motorlarını kullandı. ford’un mazda üzerindeki etkisi 2010 yılı ile beraber sona erdi.
  
  ford’un mazda üzerindeki nüfuzu kriz ile başlamış, kriz ile bitmişti: 1996 asya ekonomik krizi ile mazda’nın 1/3’üne sahip olan ford, abd otomotivine büyük hasar veren 2008 krizi sonrası mazda’dan çekildi. geriye ise inişli çıkışlı pazar performansı gösteren ancak zararda olan bir japon marka kaldı.
  
  2013 yılında mazda, 3. kuşak mazda 3’ü yeni ve özgün bir otomobil haline getirirken, altyapısında, aktarma organlarında ve en önemlisi de motorlarında bazı yeni teknolojiler ile duyurdu ve tüm bu teknolojileri skyactiv ismi ile pazarladı.
  
  zaten var olan ve bilinen teknolojilerin farklı üreticiler tarafından farklı isimler ile bir yenilik gibi sunulmasına tüketiciler artık alıştı. örnek olarak direkt benzin enjeksiyonu ilk kez 1955 yılında mercedes 300 sl gullwing’de (w198) kullanılmıştı, ne var ki modern küçük ve kompakt otomobillerin direkt benzin enjeksiyonu ile tanışması ancak 40 yıl sonra 1990’ların sonunda olacaktır. volkswagen grubu bu teknolojiyi fsı, mitsubishi ise gdı ismi ile tanıttı. aslında yeni bir şey yoktu, maliyet sınırlamaları ve rekabet arasında gidip gelen üreticiler bunu ancak 40 yıl sonra hayata geçirmişti.
  
  başka bir deyişle, yenilik olarak tanıtılan bir çok teknoloji aslında uzun zamandır biliniyor; motor sporlarında ve üst sınıf otomobillerde halkın geniş kesimlerini kendisinden mahrum bırakarak zaten kullanılıyor.
  
  skyactiv de böyle bir şey mi? değilse ne getiriyor? yeni olan ve “invasyon” kelimesinin hakkını veren bir şey var mı, var ise bu yenilik nedir? yani inovasyon nerede?
  
  skyactiv: hafif şasi, akıllı aktarma organları, verimli motorlar
  
  mazda, otomobillerinin hemen her bileşeninde gerçekleştirdiği ve skyactiv ismini verdiği tüm bu yeni uygulamaları 3 grupta topluyor:
  
  1. motorlar: benzinli motorlar için skyactiv-g ve dizel motorlar için skyactiv-d
  2. şanzımanlar: otomatik şanzımanlar için skyactiv-drive ve manuel şanzımanlar için skyactiv-mt
  3. platformlar: karoser parçaları için skyactiv-body ve şasi elemanları için de skyactiv-chasis
  
  buralarda gerçekleşen hemen her şey, endüstride savaş veren tüm üreticilerin geliştirmeleri ile paralel. ana akım ve ihtiyaç da bu: daha hafif ancak direnci artırılmış platformlar ve karoser parçaları, konfordan ve güvenlikten vazgeçmeden hafifletilmiş şasi elemanları, hafif malzemelerden üretilerek ağırlığı azaltılmış manuel şanzımanlar, uzun oranlı ve tasarrufa katkıda bulunan otomatik şanzımanlar, ve de aşırı beslemeli common rail dizel motorlar. dahası, motorun gücünü çalan parçalarda yapılan düzenlemeler de var. örnek olarak, mazda i-eloop adını verdiği bir fren enerjisi geri kazanımı sistemi, ve hidrolik direksiyon yerine elektrikli direksiyon sistemi kullanıyor. bunların hiçbiri mazda’ya özel girişimler değil, bu yeniliklerin tamamı farklı olgunluk düzeylerinde olmakla beraber diğer birçok üretici tarafından kullanılıyor. mazda tüm bu iyileştirmeleri skyactiv ismi ile parlatarak etkileyici hale getiriyor (bu ifade bir eleştiri değildir. pazarın alıştığı ve marketing stratejilerinin gereği olarak diğer tüm üreticiler tarafından yapılan da budur.)
  
  mazda buralarda da amacına ulaşıyor: otomobilllerinin ağırlığını %14 azaltmayı başarmış. gelecek de bunu emrediyor ve bunu yapan tek üretici mazda değil. örnek olarak, volkswagen grubu da mqb (modularer querbaukasten) adını verdiği ortak modüler platform ile otomobillerini 100 kg kadar hafifletti. %14 veya 100 kg… galiba aynı şeyden bahsediyoruz: ağırlık tasarrufu. ekonominin yolu sadece tasarruflu motorlardan ve şanzımanlardan değil, aynı zamanda otomobilleri hafifletmekten geçiyor. mazda, endüstrinin tamamının yaptığı / yapmaya çalıştığı şeyi kendi isimlendirmesi ile sunuyor.
  
  kompakt sınıf otomobiller yıllar içerisinde büyüdü ve kilo aldı. mazda da öyle, ancak aslında mazda hep hafif bir otomobildi. mazda, belki farklı teknikler kullanarak, rakiplere göre daha az ağırlaşmış ve rekabet içerisinde de en hafif araçlardan biri durumuna gelmiş.
  
  mazda, boyutları büyümesine ve donanımı zenginleşmesine rağmen, kompakt otomobilinin ağırlığını skyactiv şasi ile kabul edilebilir seviyelerde tutmayı başardı. volkswagen de golf’ün ağırlığındaki kötüye gidişi gördü, yeni ve hafif bir altyapıyı (mqb) üretime alarak doğru hareketi yaptı. ayrıca volkswagen’in bunu yaparken golf’ün üretim maliyetlerini de aşağıya çektiğini, ancak bunu fiyatlarına yansıtmadığını biliyoruz!
  
  başka bir örnek ise opel. bugüne kadar yaptıklarıyla, daha doğrusu yapamadıklarıyla opel (şimdilik) kötü öğrenci durumunda: astra’nın ağırlığı 1.5 ton sınırına dayandı. gelecek nesil opel astra’nın (astra k’nın) güncel modelden daha hafif bir otomobil olacağını tahmin etmek zor değil, çünkü tersi durumda, yani daha ağır olması durumunda gelecek kuşak astra aynı zamanda son astra olacaktır. bu sınıfta, tüketicilerin otomobil seçiminde düşük yakıt tüketimi en önemli önceliklerden biri, diğer taraftan emisyon düzenlemeleri de motorların boğazını sıkıyor: tüm bu şartları negatif yönde etkileyeceğinden ağır bir şasiye gelecekte yer olmayacak.
  
  bir alt sınıfta da benzer durum var: süper mini mazda 2 1.5 litrelik motoru ile 1.045 kg ağırlığında ve aynı sınıftaki volkswagen polo, opel corsa, renault clio gibi rakiplerinden 100 kg daha hafif.
  
  skyactiv-g: benzinli motorlarda farklı yaklaşım
  
  mazda’nın otomobillerine uyguladığı tüm bu yenilikler diğer üreticilerin hedefleri ile paralel gidiyor; yani mazda’ya özel uygulamalar değiller, ancak tek bir noktada mazda endüstrideki genel akımdan ayrılıyor ve farklı bir mücadele veriyor: benzinli ve dizel motorlarda. özellikle de benzinli motorlarda…
  
  son 10 yıldır, benzinli motorların kaderini tek bir sözcük çiziyor: “downsizing”. dizel motorların kaderi ise “common rail”e emanet edilmiş durumda. dizeller common rail enjeksiyon sistemi ile altın çağını yaşar oldu, zaten hep tasarruflu olan ama yavaş kalan bu motorlar, yüksek basınçlı common rail püskürtme sistemi ve aşırı besleme (turbo) sayesinde performans konusunda da artık benzinliler kadar iyiler. benzinli motorların zayıf noktası ise daha farklıydı: yüksek tüketim. benzinlilerin kurtuluşu da downsizing ile oldu: motor hacimleri küçüldü, eskiden büyük hacim ve yüksek devir ile elde edilen güç artık turbo besleme ve direkt benzin enjeksiyonu ile gelmeye başladı. güç artıyor ancak tüketim düzeyi kontrol edilebiliyordu. downsizing sayesinde benzinliler de dizeller gibi düşük devirlerde verimli ve güçlü hale getirildi.
  
  bu uygulamaların çıktısı ise üreticilerin mühendislik becerisine göre farklılık gösteriyor, ancak sonuç ortak: hem dizel hem de benzinli motorlar son 10 yılda bütün zayıflıklarını üzerlerinden attı. gerçekten de sürdürülebilir bir kaynak olmadığını bildiğimiz petrol rezervlerinin sonuna yaklaştıkça, motorlar her damlanın daha fazla hakkını verir hale geldi.
  
  benzinli motorlar için işte bu downsizing formülünü artık her üretici uyguluyor. tek bir üretici hariç: mazda!
  
  peki mazda’nın ısrarı ve inadı nedendir? mx-5 ve rx-7 gibi efsanevi modeller çıkaran, wankel motoruna hiç olmadığı kadar sahip çıkan ve hatırı sayılır bir fanatik kitlesine sahip olan bu üreticinin bir bildiği olmalı… mazda, skyactiv-g adını verdiği (buradaki g harfi gasoline kelimesinden geliyor) benzinli motorlarında downsizing uygulamıyor: skyactiv-g motorlar aşırı besleme olmadan geleneksel şekilde atmosferik ilkelerle çalışıyor.
  
  atmosferik motorların basit ve net bir karakteri var: bu geleneksel makinelerin daha fazla güç üretmesi hacimlerinin büyümesine ya da daha yüksek devirlere çıkmalarına bağlı. her iki yöntem de daha yüksek yakıt tüketimi anlamına geliyor. hacim büyüdükçe de çevrilen devir yükseldikçe de tüketim artıyor. düşük devirlerde yeterli çekişe sahip değiller (atmosferik motorların maksimum tork değerleri bu nedenle 3.500-4.000 devir düzeyinde elde edilir) işte bu yüzden atmosferik motorlar geleceğin tasarruf ve düşük emisyon ihtiyacına cevap veremiyor ve devirleri de çoktan sona erdi.
  
  ancak mazda, atmosferik motorların hem en güçlü yanı hem de en büyük zayıflığı olan “gücün yüksek devirlere bağımlılığı”nı çözecek ve alt devirleri canlandıracak bir yöntem uygulamış: sıkıştırma oranının arttırılması. sıkıştırma oranının yükseltilmesi ile düşük devirlerde daha fazla güç elde edilir, sıkıştırma oranının azaltılması ise ters etki yapar. kural böyle işliyor. ancak benzinli motorların yapısı, dizellerin tersine belirli bir düzeyin üzerinde sıkıştırmaya uygun değildir ve artan sıkıştırma beraberinde motor hasarlarına varacak olumsuzlukları getirir.
  
  mazda’nın bunu nasıl başardığını, (aşağıda bahsedeceğimiz) bu olumsuzlukları nasıl yendiğini ve hepsinden önemlisi de tüm bu yatırımın verimlilik ve performans anlamında başarılı olup olmadığını anlamak için ise silindir kapağının altına bir yolculuk yapmak gerekiyor:
  
  içten yanmalı motorlarda, motor bloğu içerisinde silindir adı verilen odacıklar bulunur (bu yapılar isimlerini de geometrik olarak silindir şeklinde olmalarından alır). silindir şekilli bu boşluklar içerisinde yine silindir formuna sahip pistonlar “doğrusal” olarak hareket ederler, yani inip çıkarlar (inip çıkmak aslında doğru bir açıklama değil, örnek olarak boxer motorlarda silindirler yatık olduğundan, pistonların bu hareketi de yatay olarak gerçekleşiyor). pistonların, silindirler içerisinde gidip gelmesi ile oluşan hareket, bu pistonların biyel kolu adı verilen parçalar ile bağlı olduğu krank miline iletilir. krank mili, pistonların doğrusal hareketini dairesel harekete çevirir. bu dairesel hareket de aktarma organları (şanzıman, diferansiyel…) üzerinden tekerleklere iletilir. temel prensip budur.
  
  bisiklete binen bir sporcu düşünün: burada sporcunun bedeni silindir, bacakları biyel kolu, pedallar ise krank milidir. pedallar, sporcunun inişli çıkışlı ayak hareketlerini dairesel harekete çevirir.
  
  bu dairesel harekete de “devir” adı verilir: otomobilin devir saatinde gördüğümüz şey, krank milinin bir dakikada gerçekleştirdiği tur sayısıdır.
  
  pistonların silindir içerisindeki doğrusal hareketleri ise fosil yakıtların yanmasıyla gerçekleşir: benzin, motorin, cng (sıkıştırılmış doğal gaz) ya da lpg… burada “zaman” prensibi vardır: önce hava ve yakıt karışımı silindir odası içerisine alınır; ikinci aşamada pistonlar bu karışımı “sıkıştırır”, üçüncü aşamada sıkışan karışım ateşlenir, ve son aşamada da yanma sonucu oluşan egzos gazları doğaya salınır. ateşlemenin yarattığı itme gücü ise pistonu hareket ettirir.
  
  bu dönüşüm, 1 dakika içerisinde binlerce kez tekrarlanır: hava ve yakıtı emme, sıkıştırma, ateşleme, egzos, tekrar emme, sıkıştırma…
  
  sıkıştırma demişken… burada skyactiv-g’ye geri dönme zamanı:
  
  benzinli ve dizel motorların silindir tasarımları farklıdır ve bu 2 motor farklı sıkıştırma ve ateşleme prensipleri kullanırlar. benzinli motorların sıkıştırma kapasitesi daha düşüktür ve sıkışan yakıt bir ateşleme kaynağı ile yakılır (buji). dizel motorlar ise daha yüksek sıkıştırma ile çalışırlar, ve daha yüksek sıkıştırma altında kalan bu hava yakıt karışımı “kendiliğinden” ateşlenir, harici bir ateşleme kaynağına (bujiye) ihtiyaç yoktur.
  
  bu sıkıştırma farklılığı, motorların tasarımından kaynaklanır: benzinli motorların silindir çapları geniş, silindir yükseklikleri (strokları) ise daha kısadır. dizel motorlarda ise, tam tersine çaplar dar, stroklar ise uzundur. daha uzun silindir tasarımları nedeniyle, dizel motorların pistonları silindir içerisinde daha uzun mesafe kat ederler. bu yüzden de dizel motorlar benzinlilere göre daha fazla sıkıştırma yaparlar, ancak aynı nedenden (yani pistonun kat ettiği yol uzadığı için) daha az devir çevirebilirler, yüksek devirlere ulaşamazlar, ancak alt devirlerde ürettikleri çekiş gücü çok daha yüksek olur. yine bu sebepten, aynı motor hacmindeki 2 motordan benzinli olan, dizel olanından daha basık tasarıma sahiptir.
  
  mazda’nın 1.5 litrelik skyactiv-g benzinli motorunun silindir çapı 74.5 mm, strok’u ise 85.8 mm. diğer 2.0 litrelik skyactiv-g motorun ise silindir çapı 83.5 mm, strok’u 91.2 mm. her 2 motorda da stroklar silindir çaplarına göre belirgin şekilde uzun. bu silindir formu benzinli motorlarda alışılmış bir uygulama değildir. yani her 2 benzinli motorun bloğu da dizel motor konseptine uygun tasarlanmış.
  
  bir yay ne kadar çok gerilirse, üzerindeki ok’u itme kuvveti de o kadar yüksek olur. dizel motorların pistonları da daha fazla gerilen bir yaya benzer. çekiş güçleri denk hacimli benzinli motorlara göre bu nedenle daha yüksektir, daha yüksek tork üretirler. işte bu yüzden üreticiler daha yüksek sıkıştırma oranına ulaşmaya çalışıyor.
  
  (sıkıştırma oranı: piston, silindir içerisinde en alt seviyede iken [alt ölü nokta] ölçülen silindir içi hacmin, piston en üst seviyeye çıktığında [üst ölü nokta] ölçülen silindir içi hacme oranıdır.)
  
  mazda, dizel motorların bu yüksek sıkıştırma prensibini benzinli motorlarına uyguladı ve bu benzinli motorlara skyactiv-g adını verdi. geleneksel benzinli motorların sıkıştırma oranı 8:1 ile 10:1 arasında değişir. değişken subap zamanlaması sistemleri gibi teknolojilerle bu oran 11:1’e yükseltildi. benzinli motorları dizel motorlara yaklaştıran direkt benzin enjeksiyonu uygulaması ile ise sıkıştırma oranı 12:1 seviyesine kadar gelmiştir. ancak bu bir “sınır”dı. mazda, skyactiv-g motorunda bu oranı 14:1’e çıkardı. yani benzinli bir motor dizel motor seviyesinde sıkıştırmaya ulaştı.
  
  ancak çok önemli bir sorun vardı: benzin ve hava karışımını bu kadar yüksek oranda sıkıştırmak, karışımın daha sıkıştırma tamamlanmadan (zamanından önce) yanma sıcaklığına ulaşarak ateşlenmesine ya da verimsiz bir ateşlemenin ardından takip eden birkaç ateşlemeye daha neden oluyordu. yani, daha yaygın bilinen ismiyle vuruntuya (detonasyon’a) yol açıyordu. motorda yanmanın termodinamik bakımdan en uygun zamanda (piston en üst noktaya ulaşırken) gerçekleşmesi gereklidir. buna avans adı veriliyor. yanmanın “zamansız”olması, yani daha erken gerçekleşmesi ya da yanma odası (silindir) içerisinde ateşlemenin ardından tekrar (birden fazla) yanmanın gerçekleşmesi vuruntuya neden oluyordu. bu ise güç ve verim kaybı, mekanik yorulma ve hatta motor hasarlarına neden olan bir durumdur. diğer üreticilerin, bugüne kadar, bu kadar yüksek sıkıştırma oranlarına başvurmamasının nedeni de budur.
  
  peki mazda bunu nasıl önledi?
  
  vuruntu’nun nedeni silindir içindeki (yanma odasındaki) ısının, sıkışma ve basınç altında ideal değerlerin üzerine çıkmasıydı. ısının yükselmesi “erken” ya da “zamansız” ateşlemeye neden oluyordu. yani yanma odasında sıkıştırma sırasında oluşan “aşırı ısı” engellenirse vuruntu da ortadan kalkacaktı. bu ısınmanın en önemli nedeni ise silindir içerisine geri kaçan artık egzos gazlarıydı:
  
  egzos subapları silindir içerisindeki yanmış gazları dışarı atıp kapanmaya başlarken, silindir içerisine temiz hava dolması için emme subapları açılıyordu ve “anlık olarak” hem emme hem de egzos subapları “aynı anda” açık kalıyordu (buna subap bindirmesi ya da valve overlapping adı verilir.) silindir içerisine temiz hava alınan bu sırada, kapanmak üzere olan egzos subapından silindir içerisine tekrar egzos gazı kaçıyordu. silindire dolan temiz hava atmosfer sıcaklığındadır (25-30 c derece), ancak egzos gazı ise yaklaşık 750 c derecedir. egzos gazının yarattığı ani ısı artışı da silindir içerisinde (yanma odasında) zamansız ateşlemelere yani vuruntuya neden olur.
  
  bu geri kaçan egzos gazının kaynağı ise motordaki diğer silindirlerdi. çünkü her silindirin ateşleme ve egzos zamanı farklıydı. örnek olarak, 1inci silindirde emme subapları temiz hava emişi için açılırken, kapanmak üzere olan egzos subaplarından içeriye, o sırada ateşlemesini tamamlamış ve egzos subapları açılmış olan 3üncü silindirden gelen egzos gazı “sızıyordu”. bunun nedeni de atık gazları silindirlerden toplayarak birleştiren egzos manifoldu’nun kanallarının kısa olmasıydı. egzos manifoldunun tasarımında her bir silindirden çıkan egzos yolu kısa olduğundan, 3üncü silindirden çıkan atık gaz susturucuya doğru yol alıp havaya salınmak yerine, önce “daha kısa” olan yolu tercih ediyor ve o sırada egzos subapı kapanmak üzere olan ve temiz hava ile dolan 1inci silindirin içerisine sızıyordu.
  
  mazda, bu kaçağı engellemek için yeni bir egzos manifoldu tasarımı geliştirdi ve emme ve egzos yollarını uzattı: artık sıcak olan atık gazlar silindir içerisine kaçmıyordu. çünkü bu yeni tasarımda, emme ve egzos zamanları çakışan silindirleri manifold üzerinde bağlayan yollar uzatılmıştı. örnek olarak, 3’üncü silindirden çıkan atık gaz, 1’inci silindire ulaşmak için daha uzun yol kat etmek zorundaydı ve bu gerçekleşmeden 1’inci silindirin subapları kapanıyordu.
  
  bu sayede vuruntu yaşamayan 14:1 sıkıştırma oranına sahip skyactiv-g motor hayata geçti. yükselen sıkıştırma oranı ise, dizel motorlarda olduğu gibi düşük motor devirlerinde daha fazla çekiş gücü sağladı. mazda yeni manifold tasarımı ile alt devirlerde %15 çekiş gücü artışı elde etti.
  
  ancak benzinli skyactiv-g motorlar, geleneksel atmosferik motorlar gibi, maksimum torklarını hala yüksek bir devir düzeyinde verebiliyor. çünkü, örnek olarak mazda’nın 1.5 litrelik skyactiv-g motorunun 90 hp’lik gücü ve 148 nm’lik maksimum torku hem diğer üreticilerin denk hacimli geleneksel atmosferik motorlarından çok farklı değil, hem de maksimum tork rakamı 4.000 devirde elde ediliyor.
  
  volkswagen’in mlada boleslav’da bulunan skoda tesislerinde ürettiği downsizing ürünü 1.2 litrelik cbzb kodlu tsi ise 90 hp’lik ve 105 hp’lik 2 güç çıkışına sahip. baz tsi, 1.5 litrelik skyactiv-g gibi 90 hp ve 160 nm tork üretiyor. 105 hp’lik tsi ise 170 nm tork veriyor, ancak bu tork rakamları 4.000 devirde değil, 1.500 devirde gerçekleşiyor.
  
  mazda, “atmoseferik motor” ekolünü ayakta tutmak için değerli bir çaba sarfediyor ve diğer üreticilerden farklı bir yerde duruyor. çünkü mazda, benzinli motorlarında, “downsizing” motorlarda olduğu gibi bir aşırı besleme yani turbo kullanmıyor. aşırı besleme kullanmamak, ilk anda akla motorun daha hafif olacağı ve ayrıca daha dayanıklı ve uzun ömürlü olacağı düşüncesini getiriyor. ancak, yüksek kompresyon ile çalışan benzinli skyactiv-g motorlar da, bu yüksek sıkıştırma oranları nedeniyle benzer dayanım sorunları risklerine sahip.
  
  ikinci nesil skyactiv-g: benzinli bir motorda 18:1 sıkıştırma oranı nasıl olur!
  
  mazda çıktığı yoldan şaşmayacağını gösteren adımlar atıyor ve büyük oynuyor: üretici, gelecek nesil benzinli skyactiv-g motorlarında sıkıştırma oranını bu kez 18:1’e çıkaracağını açıkladı. bunu da hcci (homogeneous charge compression ignition) yöntemi ile gerçekleştirmeyi planlıyor. daha basit ifadesi ile, tasarruf ve yüksek çekiş gücü için, yeni nesil skyactiv-g motorlar “başkalaşım” geçirerek dizel bir motor gibi çalışan ancak yakıt olarak benzin kullanan makinelere dönüşecek.
  
  benzinli ve dizel motorların, hava ve yakıt “karışım”ını hazırlama ve ateşleme yöntemleri farklıdır. benzinli motorlar hcsi (homogeneous charge spark ignition) yöntemi ile, dizel motorlar ise scci (stratified charge compression ignition) yöntemi ile çalışırlar.
  
  geleneksel benzinli bir motorda, emme subapı açıldığında, önceden hazırlanmış olan hava ve yakıt karışımı silindire doldurulur. bu işleme homogeneous charge ya da kısaca hc adı veriliyor. karışım sıkıştırıldıktan sonra, bir ateşleme elemanı (buji), bu karışımın yanmasını sağlar ve enerji elde edilir. bu işleme de spark ignition ya da si deniyor. tüm bu yanma sistemi hcsi yöntemini oluşturuyor.
  
  dizel motorlarda ise, emme subapı açıldığında, silindirlere sadece hava dolduruluyor. buna stratified charge ya da kısaca sc adı veriliyor. piston silindir içerisinde en üst noktaya ulaşıp havayı maksimum düzeyde sıkıştırdığı sırada, hassas enjektörler, basınç altında sıkışmış hava içerisine yakıtı “direkt olarak” püskürtüyor ve sıkışmanın yarattığı basınç ile yanma gerçekleşiyor. direkt enjeksiyon ismi de buradan gelir. yanmayı sağlayan şey buji gibi bir ateşleme enstürmanı değil, karşımın maruz kaldığı aşırı basınç ve buna bağlı oluşan sıcaklıktır. bu işleme de compression ignition ya da ci ismi veriliyor. bu model ise sccı yöntemini oluşturuyor.
  
  mazda’nın uygulamayı planladığı hcci ise benzinli ve dizel motorların bu 2 farklı besleme ve ateşleme yöntemlerini birleştiriyor. silindir içerisine, emme sırasında hava emildikten sonra, sıkıştırma sırasında hava içerisine yakıt püskürtülüyor ve yüksek sıkıştırma altında karışım dizel motorda olduğu gibi buji olmadan ateşleniyor. yine de motor tamamen “bujisiz” değil, mazda motorlarında bujileri muhafaza etmeye devam ediyor: bujisiz ateşlemeye sadece düşük çekişin yeterli olduğu alt devirlerde başvuruluyor, üst devirlerde ve ani güç ihtiyacında ise motor geleneksel bir benzinli motor gibi bujileriyle ateşleme yapmaya başlıyor.
  
  mazda, 18:1 gibi yüksek bir sıkıştırma oranı altında bujiye ihtiyaç duymadan “çalışan” benzinli bir motorun planlarını yapıyor. bu uygulama ile hedeflenen şey ise 1.5 litrelik skyactiv motorun emisyonunun 80 gr / km’nin altına düşmesini sağlamak. mazda bunu gerçekleştirirse, elektrik motoru ve hybrid gibi teknolojilere başvurmadan co2 emisyonunda daha önce görülmemiş bir düşüş sağlayacak.
  
  mazda’nın ilham kaynağı olan ilk deneme: diesotto motor
  
  ancak bu da bir mazda inovasyonu değil: bu konsept, ilk kez 2007 yılında mercedes tarafından uygulandı. mercedes, hcci prensibi ile bujisiz çalışabilen 1.8 litrelik benzinli bir motor geliştirmiş ve motoruna diesotto ismini vermişti (motorun ismi de dizel motorların yaratıcısı rudolf diesel ile benzinli motorların yaratıcısı nicolaus otto’nun isimlerinin biraraya gelmesi ile yaratılmıştı.) motorun iddiası da gerçekten buydu: benzinli motorların ve dizel motorların avantajlarını birleştiren ve zayıflıklarını yok eden bir motor geliştirmek. sıralı çift turbo besleme ve direkt benzin enjeksiyonu ile donatılan 1.8 litrelik diesotto motor 175 kw (238 hp) üretiyordu.
  
  diesotto motor ilk kalkışlarda ve tam gaz sürüşlerde bujileri ile ateşleme yapıyor ve aşırı beslemeli geleneksel bir benzinli motor gibi çalışıyordu. düşük devirli kullanımlarda ve stabil sürüşlerde ise bujiler devre dışı kalıyor, hava yakıt karışımının ateşlemesi dizel motorlarda olduğu gibi “kendiliğinden” gerçekleşiyordu. mercedes, motor yüküne göre otomatik olarak gerçekleşen bu ateşleme değişimine cai (controlled auto ignition) adını verdi.
  
  uygulamanın en büyük getirisi azot oksit (nox) emisyonunun azaltılması oldu: çünkü silindir içerisinde homojen olarak kendiliğinden gerçekleşen yanma, buji ile yapılan ateşlemeye göre daha düşük ısılarda gerçekleşiyor, bu da nox miktarını aşağıya çekiyordu.
  
  diesotto motor mercedes f700 isimli sedan geliştirme aracına uygulandı. ancak bu “öncü” motor günlük kullanıma uygun olmayan bazı zayıflıklara sahipti. örnek olarak, bujierin devreye girdiği ya da devreden çıktığı “geçiş” anları hissedilir teklemelere ve güç boşluklarına neden oluyordu. mercedes, bu geçişleri gizlemek için motoru bir elektrik motoru ile birleştirdi ve f700’ü hybrid bir araca dönüştürdü. 15 kw (20 hp) gücündeki elektrik motoru diesotto’nun açıklarını kapatıyordu.
  
  2007 yılında, mercedes s serisi boyutlarındaki f700, diesotto motor ile 100 km/h’ye 7.5 saniyede ulaşıyor, diğer taraftan 100 km’de 5.3 litre tüketiyor ve co2 emisyonu da 127 gr/km’de kalıyordu. açıklanan rakamların bu seviyelere inmesini sağlayan ise motorun veriminden çok elektrik motorunun desteği yani hybrid konsepttir. cai (controlled auto ignition) adı verilen ve dizel tipi yanma sağlayan sistemin tasarrufa ne kadar katkı sağladığını ise bilmiyoruz.
  
  diesotto seri üretime hem geçti, hem de geçemedi: bu 1.8 litrelik motorun 235 hp üretmesini sağlayan “downsizing” paketi yani turbo besleme ve direkt benzin enjeksiyonu kombinasyonu günümüzde tüm üreticiler tarafından uygulanıyor. diğer taraftan, motorun benzinli ve dizel ikili ateşleme sistemi ise sadece bir deney olarak kaldı.
  
  mazda’nın diesotto’da uygulanan ancak yukarıda bahsettiğimiz zaafları nedeniyle günlük hayata geçmeyen hcci yanma konseptinin zayıf noktalarını ne kadar yok edebileceğini zaman gösterecek. japon üretici farklı olmayı ve değişik tipte motorlar üzerinde denemeler yapmayı seviyor: mazda wankel motorlar üzerinde çok çalıştı ve tüm zaaflarına rağmen bu motor konseptini en fazla sahiplenen üretici oldu. bu kez de skyactiv adını verdiği motorlarını hcci sistemi ile donatarak dönüştürmeyi planlıyor.
  
  skyactiv-g’nin hedefi: elektrikli otomobillerden daha az co2 emisyonu
  
  mazda’nın buradaki hedefi, daha doğrusu hayali, bir sonraki nesil skyactiv benzinli motorlarının elektrikli bir otomobilden daha az emisyon yaymasını ve daha çevreci olmasını sağlamak. insan en başta, “benzinli bir otomobil, elektrikli bir otomobilden nasıl daha az co2 emisyonu üretebilir ki?” diye soruyor. biliyoruz ki elektrikli araçların kullanım anındaki karbondioksit emisyonu sıfır… aslında öyle değil:
  
  elektrikli otomobillerin bataryalarında depolanan elektrik enerjisini farklı yollardan üretiyoruz: doğal gaz çevrim santralleri, hidroelektrik, nükleer ya da termik santraller… aracın şarj edildiği elektriğin üretimi sırasında kullanılan kaynağın türüne göre farklı düzeylerde co2 salınımı oluşuyor. işte bu co2 değeri de elektriği tüketen elektrikli otomobilin co2 değerine dahil ediliyor. ancak bu rakam, km başına hesaplandığında geleneksel içten yanmalı (benzinli, dizel) motora sahip bir otomobilin emisyonundan çok daha düşük kalıyor (çoğunlukla 50-80 gr/km düzeyinde.) mazda, benzinli motorlarının emisyonunu, hccı yönetimini kullanarak işte bu değerler düzeyine çekmeye çalışıyor. bu çok ama çok iddialı bir çaba.
  
  mazda haklı çıkarsa: minimalizm kazanır mı?
  
  mazda gelecekte tasarruf için karmaşık teknolojiler içeren maliyeti yüksek üretim modellerinden uzak durmanın planlarını yapıyor. 8 ya da 9 ileri çok oranlı şanzımanlar kullanmak istemiyor. hybrid araçlara ağırlık vermek de üreticinin kısa vadeli planları arasında yok. aşırı beslemeye sahip downsizing uygulanmış motorlar da yok. mazda, yakıt tüketimini düşüren ancak aynı zamanda yüksek maliyetli olan bütün bu akıllı tasarruf uygulamalarını kullanmadan, sadece 2 alana odaklanarak tasarruflu otomobiller üretmek istiyor: hafif karoser ve aşırı besleme kullanmayan ancak verimli yanma üzerine kurulu benzinli motorlar…
  
  işte bu yüzden, diğer üreticiler bu ilerici teknolojileri daha az maliyetli hale getirip yaygınlaştırmaya çalışırken, mazda farklı planlar yapıyor ve bu yüksek sıkıştırma oranlı benzinli motorları da kurtuluş olarak görüyor. bunun arkasında ise “maliyet yönetimi” var: mazda, kendi geleceğini minimalizm üzerine kurarak öne geçmenin yollarını arıyor.
  
  ford’un kontrolünde geçen 40 yılın ardından mazda kendi başına ve özgün bir işe kalkıştı. japon üretici kısa vadede haklı olabilir: çünkü elektrikli ve hybrid teknolojilere yapılan bütün yatırımlara rağmen, pazar hala ağırlıklı olarak benzinli ve dizel otomobillerden oluşuyor ve bu bir süre daha değişmeyecek.
• elalem yalan söyleyip euro 5 emisyon testlerini geçerken skyactiv d dizel motorlar partikül filtresi^* olmadan euro 6 standartlarını yakalıyor. işte bunlar hep yanma verimi.
• yeni nesil skyactiv-x moturun tanıtımı yapılmış.
  
  peki herkesler elektrikli ve hibrit motorlara yatırım yaparken mazda gibi düşük hacimli ve ksııtlı bütçeli bri şirket neden hala bu benzinli, pistonlu motorlar konusunda araştırma yapıyor, teknoloji geliştiriyor diye merak edenler için güzel bri inceleme: autoblog incelemesi
• japonların manyak manyak işlerindendir. kaybetmeyi göze alarak değişik işler yapma çabaları hep bunlar.
  
  efenim misalen hondanın fuel cell işi ile boş boş uğraşıp komple elektrikli araç işinde geç kalması , hibrit işinde çok çok iyiyken bütün modellerine yaymaması , toyotanın da benzer işleri var.
  
  son dönemde bu iki manyak mazdanın tersine atkinson çevrimine yöneldiler. bir yandan aşırı beslemeli motor yapan honda bir yandan düşük sıkıştırma+hibrit işine giriyor.
  
  abicim içten yanma işi bitti parayı pil teknolojisine yatırın. elinizin altında panasonic var. gerisi çatır çatır gelecek.
  
  bana kalırsa uzun vadede bir geleceği yok skyactive in. mazdayı severim kalite araçtır. ancak abus subuk japon kafasından kurtulamıyorlar.
  
  bu arada downsizing denen akımı japonlar çıkarmıştır. aptal gibi japonlar downsizing te geç kaldılar yazıp kendinize güldürmeyin. adamlar 70 lerde başladılar ve 80 lerin sonunda downsizin işinin sonuna geldiler. atmosferik 1,6 motorda litre başına 100 hp barajını aştılar.
  
  dersen ki aşırı besleme. onda da kralını yaptılar. misalen wankel motordan litre başına 200 hp üzeri güç aldılar.
  
  bu manyak japonların derdi hep sorunsuzluk oldu. hep düşük emisyon oldu.
  
  avrupalılar bir dönem dizellerin bile düşük emisyon olduğuna inandırdılar dünyayı.
  
  gezegenin sorunu düşük emisyon ise çözüm e85 ile çalışan benzinli motor + elektrikli motordan oluşan hibrit araçlardır. veya komple elektrikli araca binip rüzgar enerjisi ile şarj etmek.
  
  aklını başına al eyy mazda...