Mazda continúa con el desarrollo de la tecnología Skyactiv tanto en bloques de gasolina como de diésel. Descubra la última unidad 1.5 Skyactiv D que debutará en el próximo Mazda 2.
Tras el bloque 2.2 Skyactiv D, ahora está el hermano pequeño, el 1.5 Skyactiv D, que tiene marcado su debut con el futuro Mazda 2.
Este nuevo motor de Mazda con tecnología Skyactiv ya cumple con los estrictos estándares EURO 6, y lo hace sin ningún sistema de catálisis. Pero para lograr estos resultados, Mazda se enfrentó a varios problemas que limitan el potencial de la mecánica Diesel.
Sin embargo, el resultado obtenido, utilizando un turbocompresor de geometría variable y un sensor de rotación integrado, junto con un intercooler refrigerado por agua, satisface plenamente a la marca japonesa. En segundo lugar, mejorará la eficiencia y la respuesta del bloque 1.5 Diesel. Mazda cree que tendrá el motor diesel de menor consumo de su clase.
El bloque 1.5 Skyactiv D se presenta con una cilindrada de 1497 cc y 105 caballos de fuerza a 4000 rpm, el par máximo de 250 Nm aparece ya en 1500 rpm y permanece constante hasta cerca de 2500 rpm, todo con emisiones de CO₂ de solo 90 g / km.
Pero para alcanzar estos valores, no todo fue color de rosa y Mazda se enfrentó a numerosos problemas técnicos. Problemas que según la marca fueron superados, mediante el uso de las últimas tecnologías. Pero vayamos por partes, con miras a desentrañar todos los desafíos que Mazda superó para desarrollar este motor 1.5 Skyactiv D.
¿Cómo fue posible superar los exigentes estándares ambientales sin la necesidad de un tratamiento catalítico?
Los bloques diésel generalmente operan a tasas de compresión, mucho más altas que los bloques de gasolina. Esto se debe a la especificidad de la combustión diesel, que detona a altas presiones y no explota como la gasolina, sino que se incendia.
Este problema se vuelve particularmente problemático, ya que debido a las altas relaciones de compresión, cuando el pistón está en su TDC (punto muerto superior), la ignición tiende a ocurrir antes de la mezcla total y homogénea entre aire y combustible, lo que resulta en la formación de gases NOx y partículas contaminantes. Retrasar la inyección de combustible, mientras ayuda con la temperatura y la presión, da como resultado una peor economía y, por lo tanto, un mayor consumo.
Mazda, consciente de estos problemas, decidió sin embargo apostar por reducir la relación de compresión de sus bloques Diesel Skyactiv, con relaciones de compresión de 14.0: 1, un valor manifiestamente bajo para un bloque diesel, ya que la media ronda las 16.0: 1. Con esta solución, utilizando pistones de cámaras de combustión específicas, fue posible reducir la temperatura y presión en el PMS de los cilindros, optimizando así la mezcla.
Una vez resuelto este problema, quedaba por resolver el problema de la economía de combustible, por lo que Mazda recurrió a la magia de la electrónica. Es decir, mapas de inyección con algoritmos complejos capaces de realizar una premezcla optimizada, en un bloque con una tasa de compresión baja. Además de los efectos beneficiosos sobre la combustión, la reducción de la relación de compresión permitió reducir el peso del bloque, al estar sometido a una menor presión interna, mejorando así el consumo y la velocidad de respuesta del motor.
¿Cómo resolvió Mazda el problema del arranque en frío y el encendido automático en caliente con una relación de compresión baja?
Estos fueron los otros dos problemas subyacentes a la baja relación de compresión del bloque. Con una relación de compresión más baja, se vuelve más difícil acumular suficiente presión y temperatura para que el combustible se encienda. Por otro lado, cuando el bloque está caliente, la baja relación de compresión dificulta la gestión de los puntos de autoencendido para la ECU.
Fue por estas cuestiones que Mazda decidió incluir en el bloque 1.5 Skyactiv D, los últimos inyectores Piezo con boquillas de 12 orificios, permitiendo una variedad de situaciones de inyección y operación en intervalos muy cortos, logrando realizar un máximo de 9 inyecciones por ciclo, permitiendo controlar la concentración de la mezcla, solucionando el problema del arranque en frío.
Además de los 3 patrones de inyección básicos (preinyección, inyección principal y postinyección), estos inyectores piezoeléctricos pueden realizar varios patrones diferentes de acuerdo con las condiciones atmosféricas y la carga del motor.
La autoignición se resolvió con el uso de sincronización variable de válvulas. Las válvulas de escape se abren un poco durante la fase de admisión, permitiendo que los gases de escape sean reciclados de regreso a la cámara de combustión, aumentando la temperatura, sin crear puntos de presión, ya que en los bloques Diesel la temperatura aumenta en la cámara de combustión. La combustión estabiliza el encendido, por lo tanto compensando el uso de altas relaciones de compresión, que a su vez generan picos de presión que son difíciles de controlar.