Apa yang istimewa sangat dengan enjin SkyActiv Mazda?

Mazda 3 yang terbaru sememangnya hatchback yang sangat kacak. Ada juga versi sedan, tetapi hatchback tampak lebih cantik. Daya tarikan Mazda 3 bukan sahaja dari luarannya, tapi lebih lagi. Mazda dikenali sebagai kereta yang seronok dipandu. Oleh itu, kami lebih berminat untuk tahu apa yang ada di bawah butnya.

Mazda gemar menggunakan falsafah pemanduannya iaitu “Jinba Ittai” dan falsafah rekaannya, “Kodo”. Tapi, jika kita bincangkan tentang teras kereta ini, ia pastilah tren kuasanya. Ini merujuk kepada teknologi Mazda iaity SkyActiv.

S: Apakah kehebatan enjin SkyActiv yang sebenarnya?

J: Dipendekkan cerita, Mazda menggunakan kitaran enjin yang berlainan dengan banyak kereta-kereta lain.

Sebelum kita bualkan dengan lebih lanjut lagi, jom kenali dulu beberapa kitaran enjin:

• Otto Cycle
• Atkinson Cycle
• Miller Cycle

Kitaran Otto ialah kitaran enjin yang paling konvensional. Dalam kitaran Atkinson, ‘expansion stroke’nya lebih panjang berbanding ‘compression stroke’. Kitaran Miller pula ialah penambahbaikan daripada kitaran Atkinson dengan bantuan ‘forced induction’ (supercharger).

Variasi enjin SkyActiv termasuklah SkyActiv-G, SkyActiv-D, dan SkyActiv-X. Huruf “G” melambangkan petrol (“gasoline”) manakala huruf “D” pula membawa maksud “diesel”. SkyActiv-X terbaru ialah enjin petrol yang menggunakan Spark Controlled Compression Ignition (SCCI). Kita akan bincangkan hal ini dengan lebih lanjut lagi nanti.

Enjin SkyActiv pertama ialah SkyActiv-G. Jika anda membeli Mazda terbaru, besar kemungkinan ia dipadatkan dengan enjin SkyActiv-G (SkyActiv-G didatangkan dalam beberapa saiz enjin).

S: Apa istimewanya enjin SkyActiv-G?

J: Keistimewaannya ialah nisbah pemampatan yang tinggi serta kitaran Otto-Atkinson.

Pemampatan yang tinggi ialah satu ciri enjin diesel, bukannya enjin petrol. Enjin petrol berisiko “knocking” jika pemampatan terlalu tinggi.

Dengan nisbah pemampatan yang lebih tinggi dari biasa, enjin SkyActiv-G mampu memerah lebih kuasa daripada bahan apinya.

S: Bagaimana SkyActiv-G menyelesaikan masalah “knocking”?

J: Dengan menggunakan ekzos panjang 4-2-1 dan kaviti omboh (piston).

Ekzos panjang mengurangkan nadi ekzos yang berbalik ke enjin (mengurangkan haba, oleh itu, mengurangkan “knocking”) dan kaviti omboh membolehkan pertumbuhan api pembakaran pada tahap awal yang lebih lancar (penyebaran api yang lebih terkawal, oleh itu mengurangkan “knocking”).

Enjin SkyActiv-G berfungsi dengan dua kitaran iaitu kitaran Otto (pada beban tinggi) dan kitaran Atkinson (pada beban rendah). Bila digabungkan, kita akan dapat kitaran Otto-Atkinson.

S: Apakah perbezaan antara kitaran Otto dan kitaran Atkinson?

J: Dalam kitaran Atkinson, ‘expansion stroke’ lebih panjang berbanding ‘compression stroke’. Dalam kitaran Otto, kedua-dua jenis ‘stroke’ ini adalah pada kepanjangan yang sama. Rekaan asal kitaran Atkinson dapat dicapai melalui ‘over-center-arm’ pada engkolnya (crankshaft).

Kitaran Atkinson yang moden boleh dicapai dengan pemasaan injap (valve timing) yang telah dilaras. Selain daripada Mazda, Toyota juga telah berjinak-jinak dengan kitaran Otto-Atkinson. Walaubagaimanapun, enjin Toyota Otto-Atkinson seperti V8 5.0L dalam Lexus RC F tidak dapat mencapai nisbah pemampatan setinggi enjin SkyActiv Mazda.

S: Apakah kebaikan kitaran Otto-Atkinson?

J: Kecekapan minyak yang lebih baik pada beban rendah dan kuasa maksima pada beban tinggi. Penjelasan paling mudah ialah, “Ia lebih kurang macam VTEC,” tapi nanti jurutera Mazda sedih pulak.

S: Adakah SkyActiv-G lebih berkuasa berbanding enjin kitaran Otto yang standard?

J: Tidak. Ia lebih cekap lagi.

Enjin SkyActiv-D ialah enjin diesel Mazda dan kita akan bualkan lagi topik ini dalam artikel yang lain. Ada beberapa perkara yang menarik juga tentang itu.

Mazda juga telah memperkenalkan SkyActiv-X pada tahun 2017 dimana ia telah dipadatkan di dalam kereta-kereta Mazda tahun lepas. Malangnya, belum ada kereta Mazda di Malaysia yang didatangkan dengan enjin SkyActiv-X.

Antara perkara yang paling hebat dengan SkyActiv-X adalah ia berfungsi dengan kitaran Miller. Dalam kitaran Miller, masa pembukaan pengambilan (intake) dan injap ekzos bertindih. Injap pengambilan terbuka dan tertutup lebih lambat berbanding dalam kitaran Otto.

SkyActiv-X menggunakan Spark Controlled Compression Ignition (SPCCI). Ini bermaksud enjin tersebut beroperasi seperti enjin diesel pada kelajuan enjin rendah – membuatkan ia lebih cekap.

SkyActiv-X juga mempunyai ciri ‘supercharged’, dimana fungsi ‘supercharger’ ini ialah untuk memadatkan sebanyak mana udara yang boleh untuk mengekalkan nisbah udara-bahan api yang cantik (lebih banyak udara, lebih kurang bahan api). Nisbah udara-bahan api yang cantik membantu dalam mengelakkan “knocking” di dalam rekaan enjin dimana pemampatannya tinggi.

Inilah dia keistimewaan enjin petrol SkyActiv Mazda. Enjin-enjin ini berfungsi dengan kitaran enjin yang berlainan untuk mencapai kecekapan maksima.

Yang pastinya, kini SkyActiv juga dipanjangkan pada keseluruhan kereta, tetapi kita bincangkan hal ini dalam entri lain.

Ringkasannya:

1. Ada tiga jenis kitaran untuk enjin yang menampung ICE (internal combustion engine): Otto Cycle, Atkinson Cycle, Miller Cycle.

2. SkyActiv-G berfungsi dengan kitaran Otto-Atkinson manakala SkyActiv-X pula dengan kitaran Miller.

3. Mazda mencapai kitaran Atkinson dengan mengubahsuai pemasaan injap (valve timing). Bagi kitaran Miller pula, ‘supercharger’ digunakan untuk menghasilkan campuran udara-bahan api yang bagus (lebih banyak udara, lebih kurang bahan api) untuk pemampatan tinggi.

4. Objektif SkyActiv adalah untuk mencapai kecekapan maksima.

5. Walaupun tidak boleh didapati di Malaysia, SkyActiv-X boleh didapati di Eropah di dalam kereta-kereta seperti Mazda 3 dan Mazda CX-30.