Motor Skyactiv ¿Cómo funciona y qué problemas tiene?

Motor Skyactiv

Los motores Skyactiv de Mazda fueron introducidos en 2011 en el mercado japonés y han conseguido un espectacular ahorro de combustible y una alta eficiencia que rivaliza con muchos vehículos híbridos.

En la línea de motores Mazda se incluyen el motor SKYACTIV-G 1.3L en el Mazda 2 2012, el 2.0L en el Mazda 3 2012 y CX-5 2013, y los motores 2.0L y 2.5L en el Mazda 6 y CX-5 2014.

¿Por qué Mazda está teniendo tanto éxito con sus motores?

El secreto del ahorro de combustible de Mazda con sus motores SKYACTIV-G está en su desarrollo para la gestión de la combustión.

Los motores diésel suelen ser aproximadamente un 30% más eficientes que los motores de gasolina, en parte debido a sus relaciones de compresión significativamente más altas (16: 1 o superior para los motores diésel frente a 9: 1 o 10: 1 para la mayoría de los motores de gasolina).

Aumentar la relación de compresión de un motor de gasolina también mejora su eficiencia térmica, potencia y economía de combustible.

Pero a medida que aumenta la compresión, también lo hacen los requisitos de octanaje del combustible para resistir la detonación.

Si el combustible carece de suficiente octano para manejar una relación de compresión más alta, detonará, golpeará y provocará una pérdida de potencia, ¡y también posibles daños en el motor!

Entonces, ¿cómo pueden los motores Mazda SKYACTIV-G quemar gasolina con una relación de compresión estática de 13: 1? ¡Es la magia de Mazda!

Muchos motores de carreras de alto rendimiento tienen una relación de compresión de 14: 1 o superior.

Estos motores están quemando gas de carreras de alto octanaje o algún tipo de alcohol (metanol o etanol E85) y tienen mezclas ricas de aire / combustible.

El combustible de carreras de 107 octanos puede manejar relaciones de compresión en el rango de 12: 1.

Con el combustible de 112 octanos, la relación de compresión puede aumentar hasta 14 o 15: 1.

Sin embargo, la mayoría de los motores de carreras tienen carburador o inyección de puerto y no tienen inyección directa o sincronización variable de válvulas (VVT).

En consecuencia, tienen que quemar algún tipo de combustible de carreras de alto octanaje para minimizar el riesgo de detonación.

¿Cómo han aprovechado esto los ingenieros de Mazda para el motor Skyactiv-G?

Los ingenieros de Mazda sabían esto cuando diseñaron sus nuevos motores SKYACTIV-G.

Sabían que una relación de compresión más alta aumentaría la eficiencia y la economía del combustible, pero que la detonación sería un problema si la temperatura y la presión en la cámara de combustión fueran demasiado altas para la gasolina regular.

Motor skyactiv-g

Su solución fue reducir la temperatura y la presión dentro de la cámara de combustión gestionando cuidadosamente la compresión del motor en funcionamiento mediante VVT, sincronizando y apuntando con precisión los pulsos de inyección directa de combustible en la cámara de combustión, y extrayendo calor lo más rápido posible motor con un tubo de escape largo 4-2-1 múltiple de escape.

¿Cómo es el motor Skyactiv Mazda por dentro?

Un motor Skyactiv-G es bastante similar a cualquier otro motor.

Tiene un bloque de aluminio y una culata, con un par de levas superiores accionadas por cadena.

Hay cuatro pistones, 16 válvulas (cuatro por cilindro) y una bujía de platino por cilindro con un sistema de encendido de bobina a bujía. Nada inusual aquí.

Sin embargo, los pistones están abovedados como un pistón de alto rendimiento para aumentar la compresión, y tienen una pequeña copa en la parte superior similar a un pistón diésel.

La copa actúa como una mini cámara de combustión y permite que el frente de la llama se extienda rápidamente cuando se inyecta combustible directamente en esta copa empotrada en la parte superior de cada pistón.

La copa permite una combustión más rápida y acorta el tiempo de exposición de cualquier mezcla de aire / combustible no quemada en el resto del cilindro a altas temperaturas, lo que reduce el riesgo de detonación.

Estos motores también usan un sistema de sincronización de válvulas secuencial dual (S-VT) continuamente variable para variar constantemente la cantidad de solapamiento de las válvulas, así como la sincronización de las válvulas de admisión y escape.

Esto reduce efectivamente la compresión durante la carrera de admisión, así como las pérdidas de bombeo que normalmente ocurrirían cuando el acelerador está casi cerrado en ralentí y bajo carga ligera.

Motor skyactiv Mazda

Durante la carrera de admisión, el acelerador y las válvulas de admisión se mantienen abiertas mientras el pistón baja por el cilindro.

Pero las válvulas de admisión no se cierran cuando el pistón llega al punto muerto inferior e invierte la dirección.

Por el contrario, las válvulas de admisión permanecen abiertas durante un breve período a medida que el pistón vuelve a funcionar en su carrera de compresión.

Esto fuerza el exceso de aire fuera del cilindro y permite que el motor se comporte como si tuviera una relación de compresión más baja de lo que realmente tiene.

Parece contraproducente, pero en realidad mejora la eficiencia de la combustión al tiempo que reduce los requisitos de octano para evitar la detonación.

Para extraer la mayor cantidad de calor residual de la cámara de combustión después de cada golpe de poder, los motores SKYACTIV-G están equipados con un tubo largo especial, colector de escape cuatro en dos en uno.

Parece un cabezal de escape de rendimiento del mercado de accesorios y sirve esencialmente para el mismo propósito.

Los tubos largos ayudan a extraer el escape de manera más eficiente para que no se succione el escape a los cilindros adyacentes durante sus golpes de admisión. Los largos tubos de escape también ayudan a aumentar el par motor y la potencia.

El motor 2.5L SKYACTIV-G en el Mazda 6 2014 no se queda atrás. Con una potencia de 184 caballos de fuerza, el motor puede empujar este automóvil de cero a 60 mph en siete segundos.

En cuanto al ahorro de combustible, la tecnología SKYACTIV-G ofrece ganancias significativas con clasificaciones un 15% mejores que los motores anteriores de Mazda de cilindrada similar.

Skyactiv-D la versión diésel de esta serie de motores. ¿Cómo funciona?

Mazda también tiene un motor diésel SKYACTIV-D.

A diferencia de otros motores diésel, el SKYACTIV-D 2.2L tiene una relación de compresión estática inusualmente baja para un diésel: solo 14 : 1.

La idea aquí era reducir las pérdidas de bombeo mediante el uso de una relación de compresión más baja, pero aun así mantener una alta eficiencia térmica mediante el uso de un sistema de inducción secuencial de doble turbocompresor para introducir más aire en los cilindros cuando el motor está funcionando.

Hay un turbo más pequeño y un turbo más grande que pueden trabajar juntos o de forma independiente.

El turbo más pequeño ayuda a reducir el retraso del turbo a bajas revoluciones por minuto, mientras que el turbo más grande proporciona una mayor presión de impulso para potencia de alta velocidad.

El motor SKYACTIV-D es más ligero que el motor diésel anterior y tiene un 20% menos de fricción interna.

Estas mejoras permiten que el nuevo motor SKYACTIV-D obtenga un 20% más de ahorro de combustible.

Este motor funciona de forma más limpia, prácticamente sin hollín y con mínimas emisiones de NOx.

Los arranques en frío son asistidos por bujías incandescentes de cerámica y sincronización variable de la válvula de escape (que ayuda a retener el calor).

Vídeo: ¿Cómo funciona el motor Skyactiv-D?

¿Qué mantenimiento tienen los motores Skyactiv-G?

Los requisitos de mantenimiento para los motores SKYACTIV-G de Mazda son similares a los de otras importaciones de modelos recientes. 

Los intervalos de cambio de aceite programados para el servicio «normal» son cada 12,000 kilómetros. 

Mazda recomienda usar aceite de motor 0W-20 para maximizar la eficiencia del combustible. 

Las bujías son de platino de larga duración con un intervalo de reemplazo de 240,000 kilómetros. 

Sin embargo, el intervalo de servicio recomendado para cambiar el refrigerante es de solo 100,000 kilómetros.

¿Qué problemas tienen los motores Skyactive-G?

Mazda ha lanzado al menos un boletín técnico de servicio para el motor 2.0L SKYACTIV-G en el Mazda 3 2012-2013 y el CX-5 2013.

El boletín 01-003 / 13 cubre una condición de inactividad brusca con un código MIL iluminado y DTC P0015 y P0524.

El código DTC P0015 es la temporización de la leva de escape con retardo excesivo, y el código P0524 es para baja presión de aceite del motor.

La posible causa puede ser desechos en la válvula de alivio de presión de la bomba de aceite o en la válvula de control de aceite, lo que provoca una caída en la presión de aceite.

La solución recomendada es verificar la presión de aceite, y si es inferior a las especificaciones (7 psi o más al ralentí, y 43 a 62 psi a 4.500 rpm), hay que reemplazar la bomba de aceite y limpiar el cárter de aceite.

Mazda también tiene una advertencia de sensores de flujo de aire masivo contaminado en algunos de estos motores.

El boletín 01-009 / 12 dice que los problemas del sensor MAF pueden ser causados por obstrucciones en el elemento sensor.

Se debe verificar la condición y el ajuste del filtro de aire (replazar según sea necesario) y limpiar o reemplazar el sensor MAF, según sea necesario, si la lectura de voltaje estático máximo para el sensor MAF excede de 0.65 a 0.68 voltios.

Problema de luz de verificación de motor en los motores Mazda Skyactiv

La avería más común en los modelos de Mazda es una manguera de entrada de aire rota entre el sensor de flujo de aire y el cuerpo del acelerador.

Los síntomas que causan esta avería son difíciles de pasar por alto, pero engañan al cliente para que piense erróneamente que el problema es de la transmisión.

La queja habitual es una gran pérdida en la aceleración inicial.

A medida que el motor gira, la grieta en la manguera se abre, permitiendo que el aire no medido ingrese al múltiple, mientras que, al mismo tiempo, reduce el flujo de aire a través del sensor de flujo de masa de aire.

Por supuesto, cuando el motor gira, la grieta se cierra, permitiendo que el motor acelere, comenzando todo el proceso nuevamente.

Aunque es fácil de diagnosticar con una inspección visual, hay que prestar especial atención para no equivocarse.

Estas mangueras se vuelven duras y quebradizas con el tiempo, y es posible que no se encuentre la avería simplemente apretando la manguera.

Hay que asegurarse de inspeccionar de cerca las mangueras en busca de grietas que no serán obvias pero que se harán evidentes cuando el motor esté cargado contra los soportes.

Problema con la EGR en el motor Skyactive

Otro problema es un código P0400, flujo EGR excesivo.

El primer problema es el hecho de que se lanzará un código de «flujo excesivo», cuando el problema real es «flujo insuficiente».

El aviso de excesivo es el resultado de que la ECU ordena más a la EGR cuando el motor no responde como se esperaba cuando está abierta.

La causa más común de esta falta de respuesta son los conductos EGR obstruidos en el colector.

Al quitar el cuerpo del acelerador y la válvula EGR, los conductos se pueden limpiar con una cantidad abundante de limpiador y un trozo de velocímetro o cable de freno de mano y un taladro.

En los modelos posteriores que usan un EGR controlada eléctricamente, ha habido casos en los que la válvula ha causado problemas con un tropiezo, aceleración o inactividad brusca.

Estas quejas pueden ir acompañadas de un código Lean del sistema.

Si el ralentí brusco es causado por una válvula EGR parcialmente abierta, es fácil de diagnosticar: solo hay que dejar que el motor se caliente y busque el flujo a través de la válvula verificando si la válvula está excesivamente caliente.

No debería haber flujo a través de la válvula en ralentí; si es así, la temperatura alta indica que la válvula de resorte no está asentada.

Vídeo: ¿Cómo funciona el motor Skyactiv-G de Mazda?

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