Mazda turpina Skyactiv tehnoloģijas attīstību gan benzīna, gan dīzeļa blokos. Atklājiet jaunāko 1.5 Skyactiv D vienību, kas debitēs nākamajā Mazda 2.
Pēc 2.2 Skyactiv D bloka tagad ir mazais brālis 1.5 Skyactiv D, kura debija iezīmējas ar topošo Mazda 2.
Šis jaunais Mazda dzinējs ar Skyactiv tehnoloģiju jau atbilst stingrajiem EURO 6 standartiem, turklāt bez katalīzes sistēmas. Taču, lai sasniegtu šos rezultātus, Mazda saskārās ar vairākām problēmām, kas ierobežo dīzeļdegvielas mehānikas potenciālu.
Taču iegūtais rezultāts, izmantojot mainīgas ģeometrijas turbokompresoru un integrēto rotācijas sensoru kopā ar ūdens dzesēšanas starpdzesētāju, pilnībā apmierina japāņu zīmolu. Otrkārt, tas uzlabos 1,5 dīzeļa bloka efektivitāti un reakciju. Mazda uzskata, ka tai būs zemākā patēriņa dīzeļdzinējs savā klasē.
1.5 Skyactiv D bloka darba tilpums ir 1497 cc un 105 zirgspēki pie 4000 apgr./min, maksimālais griezes moments 250 Nm parādās jau pie 1500 apgr./min un paliek nemainīgs līdz gandrīz 2500 apgr./min, un tas viss ar CO₂ izmešu līmeni tikai 90 g/km.
Taču, lai sasniegtu šīs vērtības, ne viss bija rožaini, un Mazda saskārās ar daudzām tehniskām problēmām. Problēmas, kuras saskaņā ar zīmolu tika pārvarētas, izmantojot jaunākās tehnoloģijas. Bet turpināsim pa daļām, lai atrisinātu visus izaicinājumus, ko Mazda pārvarēja, izstrādājot šo 1.5 Skyactiv D dzinēju.
Kā bija iespējams pārvarēt stingros vides standartus bez nepieciešamības pēc katalītiskās apstrādes?
Dīzeļdegvielas bloki parasti darbojas ar kompresijas pakāpi, kas ir daudz augstāka nekā benzīna bloki. Tas ir saistīts ar dīzeļdegvielas sadegšanas specifiku, kas detonē pie augsta spiediena un neeksplodē kā benzīns, bet aizdegas.
Šī problēma kļūst īpaši problemātiska, jo augsto kompresijas pakāpju dēļ, kad virzulis atrodas TDC (augšējā miršanas punktā), aizdegšanās mēdz notikt pirms gaisa un degvielas kopējā un viendabīgā maisījuma, kā rezultātā veidojas NOx gāzes un piesārņojošas daļiņas. Degvielas iesmidzināšanas aizkavēšana, vienlaikus palīdzot samazināt temperatūru un spiedienu, samazina ekonomiju un līdz ar to arī lielāku patēriņu.
Mazda, apzinoties šīs problēmas, tomēr nolēma likt likmes uz savu Diesel Skyactiv bloku kompresijas pakāpes samazināšanu ar kompresijas pakāpēm 14,0:1, kas ir acīmredzami zema vērtība dīzeļa blokam, jo vidējais rādītājs ir aptuveni 16,0: 1. Izmantojot šo risinājumu, izmantojot virzuļus no specifiskām sadegšanas kamerām, bija iespējams samazināt temperatūru un spiedienu cilindru PMS, tādējādi optimizējot maisījumu.
Kad šī problēma bija atrisināta, palika atrisināta degvielas ekonomijas problēma, tāpēc Mazda ķērās pie elektronikas burvības. Citiem vārdiem sakot, injekcijas kartes ar sarežģītiem algoritmiem, kas spēj veikt optimizētu iepriekšēju sajaukumu blokā ar zemu saspiešanas pakāpi. Papildus labvēlīgajai ietekmei uz degšanu, kompresijas pakāpes samazināšana ļāva samazināt bloka svaru, jo tas ir pakļauts mazākam iekšējam spiedienam, tādējādi uzlabojot patēriņu un dzinēja reakcijas ātrumu.
Kā Mazda atrisināja aukstās palaišanas un karstās automātiskās aizdedzes problēmu ar zemu kompresijas pakāpi?
Šīs bija pārējās divas problēmas, kas bija bloka zemās kompresijas pakāpes pamatā. Ar zemāku kompresijas pakāpi kļūst grūtāk izveidot pietiekamu spiedienu un temperatūru, lai degviela aizdegtos. No otras puses, kad bloks ir karsts, zemā kompresijas pakāpe apgrūtina ECU pārvaldāmas pašaizdegšanās vietas.
Tieši šo problēmu dēļ Mazda nolēma 1,5 Skyactiv D blokā iekļaut jaunākos Piezo sprauslas ar 12 caurumu sprauslām, kas ļauj veikt dažādas injekcijas un darbības situācijas ļoti īsos intervālos, spējot veikt ne vairāk kā 9 injekcijas vienā cikls , ļaujot kontrolēt maisījuma koncentrāciju, risinot aukstās palaišanas problēmu.
Papildus 3 pamata iesmidzināšanas shēmām (pirmsiesmidzināšana, galvenā iesmidzināšana un pēcinjekcijas) šie pjezo inžektori var veikt vairākas dažādas shēmas atkarībā no atmosfēras apstākļiem un dzinēja slodzes.
Pašaizdegšanās tika atrisināta, izmantojot mainīgu vārsta laiku. Izplūdes vārsti ieplūdes fāzē nedaudz atveras, ļaujot izplūdes gāzēm reciklēt atpakaļ uz sadegšanas kameru, paaugstinot temperatūru, neradot spiediena punktus, jo dīzeļdegvielas blokos temperatūra paaugstinās sadegšanas kamerā, degšana stabilizē aizdedzi, līdz ar to kompensējot augstas kompresijas pakāpes izmantošanu, kas savukārt rada spiediena lēcienus, kurus ir grūti kontrolēt.