Mazda fortsætter udviklingen af Skyactiv-teknologi i både benzin- og dieselblokke. Oplev den seneste 1.5 Skyactiv D-enhed, der vil debutere på den næste Mazda 2.
Efter 2.2 Skyactiv D-blokken er der nu lillebror, 1.5 Skyactiv D, som har sin debut markeret med fremtidens Mazda 2.
Denne nye motor fra Mazda med Skyactiv-teknologi opfylder allerede de strenge EURO 6-standarder og gør det uden noget katalysesystem. Men for at opnå disse resultater stod Mazda over for adskillige problemer, der begrænser dieselmekanikkens potentiale.
Det opnåede resultat ved brug af en turbolader med variabel geometri og integreret rotationssensor sammen med en vandkølet intercooler tilfredsstiller dog fuldt ud det japanske mærke. For det andet vil det forbedre effektiviteten og responsen af 1,5 dieselblokken. Mazda mener, at den vil have den laveste forbrugsdieselmotor i sin klasse.
1.5 Skyactiv D-blokken præsenterer sig selv med et slagvolumen på 1497cc og 105 hestekræfter ved 4000 o/min, det maksimale drejningsmoment på 250 Nm vises allerede ved 1500 o/min og forbliver konstant indtil tæt på 2500 o/min, alt sammen med en CO₂-udledning på kun 90 g/km.
Men for at nå disse værdier var ikke alt rosenrødt, og Mazda stod over for adskillige tekniske problemer. Problemer, der ifølge brandet blev overvundet, gennem brug af de nyeste teknologier. Men lad os gå i dele, med henblik på at optrevle alle de udfordringer, som Mazda overvandt for at udvikle denne 1,5 Skyactiv D-motor.
Hvordan var det muligt at overvinde krævende miljøstandarder uden behov for katalytisk behandling?
Dieselblokke fungerer generelt ved kompressionshastigheder, meget højere end benzinblokke. Dette skyldes specificiteten af dieselforbrænding, som detonerer ved høje tryk og ikke eksploderer som benzin, men bryder i brand.
Dette problem bliver særligt problematisk, da på grund af de høje kompressionsforhold, når stemplet er ved sit TDC (øverste dødpunkt), har antændelse en tendens til at ske før den totale og homogene blanding mellem luft og brændstof, hvilket resulterer i dannelse af NOx-gasser og forurenende partikler. At forsinke brændstofindsprøjtningen, samtidig med at det hjælper med temperatur og tryk, resulterer i dårligere økonomi og dermed højere forbrug.
Mazda, som var klar over disse problemer, besluttede alligevel at satse på at reducere kompressionsforholdet for sine Diesel Skyactiv-blokke med kompressionsforhold på 14,0:1 – en åbenlyst lav værdi for en dieselblok, da gennemsnittet er omkring 16,0:1. Ved at bruge denne løsning, ved hjælp af stempler fra specifikke forbrændingskamre, var det muligt at reducere temperaturen og trykket i cylindrenes PMS og dermed optimere blandingen.
Da dette problem var løst, var brændstoføkonomiproblemet endnu ikke løst, så Mazda tyede til elektronikkens magi. Med andre ord, injektionskort med komplekse algoritmer, der er i stand til at udføre en optimeret pre-mix, i en blok med en lav kompressionshastighed. Ud over de gavnlige effekter på forbrændingen, gjorde reduktionen i kompressionsforholdet det muligt at reducere vægten af blokken, da den er udsat for mindre internt tryk og dermed forbedret forbruget og motorens reaktionshastighed.
Hvordan løste Mazda problemet med koldstart og varm autotænding med et lavt kompressionsforhold?
Dette var de to andre problemer, der lå til grund for blokkens lave kompressionsforhold. Med et lavere kompressionsforhold bliver det sværere at opbygge tilstrækkeligt tryk og temperatur til, at brændstoffet kan antændes. På den anden side, når blokken er varm, gør det lave kompressionsforhold selvantændelsespunkter vanskelige for ECU'en at håndtere.
Det var på grund af disse problemer, at Mazda besluttede at inkludere i 1,5 Skyactiv D-blokken, de nyeste Piezo-injektorer med 12-hullers dyser, hvilket muliggør en række forskellige indsprøjtnings- og driftssituationer i meget korte intervaller, og nåede at udføre maksimalt 9 indsprøjtninger pr. cyklus , der gør det muligt at kontrollere koncentrationen af blandingen, hvilket løser problemet med koldstart.
Ud over de 3 grundlæggende indsprøjtningsmønstre (præ-indsprøjtning, hovedindsprøjtning og efterindsprøjtning) kan disse Piezo-injektorer udføre en række forskellige mønstre i henhold til atmosfæriske forhold og motorbelastning.
Selvantændelse blev løst ved brug af variabel ventiltiming. Udstødningsventilerne åbner lidt under indsugningsfasen, hvilket gør det muligt at recirkulere udstødningsgasserne tilbage til forbrændingskammeret, hvilket øger temperaturen uden at skabe trykpunkter, da temperaturen i dieselblokke stiger i forbrændingskammeret, forbrænding stabiliserer antændelse, dvs. kompenserer for brugen af høje kompressionsforhold, som igen genererer trykspidser, der er svære at kontrollere.