Mazda zet de ontwikkeling van Skyactiv-technologie in zowel benzine- als dieselblokken voort. Ontdek de nieuwste 1.5 Skyactiv D-eenheid die debuteert op de volgende Mazda 2.
Na het 2.2 Skyactiv D-blok is er nu het kleine broertje, de 1.5 Skyactiv D, die zijn debuut heeft gemarkeerd met de toekomstige Mazda 2.
Deze nieuwe motor van Mazda met Skyactiv-technologie voldoet al aan de strenge EURO 6-normen en doet dat zonder katalysesysteem. Maar om deze resultaten te bereiken, werd Mazda geconfronteerd met verschillende problemen die het potentieel van dieselmechanica beperken.
Het verkregen resultaat, met behulp van een turbocompressor met variabele geometrie en geïntegreerde rotatiesensor, samen met een watergekoelde intercooler, voldoet echter volledig aan het Japanse merk. Ten tweede zal het de efficiëntie en respons van het 1.5 Dieselblok verbeteren. Mazda denkt de dieselmotor met het laagste verbruik in zijn klasse te hebben.
Het 1.5 Skyactiv D-blok presenteert zich met een cilinderinhoud van 1497 cc en 105 pk bij 4000 tpm, het maximale koppel van 250 Nm verschijnt al bij 1500 tpm en blijft constant tot bijna 2500 tpm, allemaal met een CO₂-uitstoot van slechts 90 g/km.
Maar om deze waarden te bereiken, was niet alles rooskleurig en had Mazda te maken met tal van technische problemen. Problemen die volgens het merk zijn verholpen door het gebruik van de nieuwste technologieën. Maar laten we in delen gaan, met het oog op het ontrafelen van alle uitdagingen die Mazda overwonnen heeft om deze 1.5 Skyactiv D-motor te ontwikkelen.
Hoe was het mogelijk om veeleisende milieunormen te overwinnen zonder de noodzaak van katalytische behandeling?
Dieselblokken werken over het algemeen met compressiesnelheden, veel hoger dan benzineblokken. Dit komt door de specificiteit van dieselverbranding, die ontploft bij hoge druk en niet explodeert zoals benzine, maar vlam vat.
Dit probleem wordt met name problematisch, omdat vanwege de hoge compressieverhoudingen, wanneer de zuiger op zijn BDP (bovenste dode punt) staat, de ontsteking de neiging heeft om vóór het totale en homogene mengsel tussen lucht en brandstof te gebeuren, wat resulteert in de vorming van NOx-gassen en vervuilende deeltjes. Het uitstellen van de brandstofinjectie, terwijl het helpt bij temperatuur en druk, resulteert in een lager verbruik en dus een hoger verbruik.
Mazda, zich bewust van deze problemen, besloot niettemin te wedden op het verlagen van de compressieverhouding van zijn Diesel Skyactiv-blokken, met compressieverhoudingen van 14,0:1 – een duidelijk lage waarde voor een dieselblok, aangezien het gemiddelde rond de 16,0:1 ligt. Met behulp van deze oplossing, met behulp van zuigers uit specifieke verbrandingskamers, was het mogelijk om de temperatuur en druk in het PMS van de cilinders te verlagen, waardoor het mengsel werd geoptimaliseerd.
Nu dit probleem was opgelost, moest het probleem met het brandstofverbruik nog worden opgelost, dus nam Mazda zijn toevlucht tot de magie van elektronica. Met andere woorden, injectiekaarten met complexe algoritmen die in staat zijn om een geoptimaliseerde pre-mix uit te voeren, in een blok met een lage compressiesnelheid. Naast de gunstige effecten op de verbranding, maakte de verlaging van de compressieverhouding het mogelijk om het gewicht van het blok te verminderen, omdat het onderhevig is aan minder interne druk, waardoor het verbruik en de reactiesnelheid van de motor werden verbeterd.
Hoe loste Mazda het probleem van koud starten en hete automatische ontsteking op met een lage compressieverhouding?
Dit waren de andere twee problemen die ten grondslag lagen aan de lage compressieverhouding van het blok. Met een lagere compressieverhouding wordt het moeilijker om voldoende druk en temperatuur op te bouwen om de brandstof te laten ontbranden. Aan de andere kant, wanneer het blok heet is, maakt de lage compressieverhouding zelfontbrandingspunten moeilijk voor de ECU om te beheren.
Het was vanwege deze problemen dat Mazda besloot om in het 1.5 Skyactiv D-blok de nieuwste piëzo-injectoren met 12-gaats sproeiers op te nemen, waardoor een verscheidenheid aan injectie- en bedrijfssituaties met zeer korte tussenpozen mogelijk is, waarbij een maximum van 9 injecties per cyclus, waardoor de concentratie van het mengsel kan worden geregeld en het probleem van de koude start wordt opgelost.
Naast de 3 basisinjectiepatronen (pre-injectie, hoofdinjectie en post-injectie) kunnen deze piëzo-injectoren een aantal verschillende patronen uitvoeren, afhankelijk van de atmosferische omstandigheden en de motorbelasting.
Zelfontsteking werd opgelost met behulp van variabele kleptiming. De uitlaatkleppen gaan een beetje open tijdens de inlaatfase, waardoor de uitlaatgassen kunnen worden teruggevoerd naar de verbrandingskamer, waardoor de temperatuur stijgt, zonder drukpunten te creëren, aangezien bij dieselblokken de temperatuur in de verbrandingskamer stijgt. verbranding stabiliseert de ontsteking, dus compenseren voor het gebruik van hoge compressieverhoudingen, die op hun beurt moeilijk te controleren drukpieken genereren.