Mazda kontynuuje rozwój technologii Skyactiv zarówno w blokach benzynowych, jak i wysokoprężnych. Odkryj najnowszą jednostkę 1.5 Skyactiv D, która zadebiutuje w następnej Mazdzie 2.
Po bloku 2.2 Skyactiv D jest teraz młodszy brat, 1.5 Skyactiv D, który debiutuje pod znakiem przyszłej Mazdy 2.
Ten nowy silnik Mazdy z technologią Skyactiv już teraz spełnia surowe normy EURO 6 i robi to bez żadnego systemu katalizy. Jednak aby osiągnąć te wyniki, Mazda stanęła przed kilkoma problemami, które ograniczały potencjał mechaników silników Diesla.
Jednak uzyskany wynik przy użyciu turbosprężarki o zmiennej geometrii i zintegrowanego czujnika obrotów wraz z intercoolerem chłodzonym wodą w pełni satysfakcjonuje japońską markę. Po drugie, poprawi wydajność i reakcję bloku 1.5 Diesel. Mazda wierzy, że będzie miała silnik wysokoprężny o najniższym zużyciu energii w swojej klasie.
Blok 1.5 Skyactiv D ma pojemność skokową 1497 cm3 i 105 koni mechanicznych przy 4000 obr./min, maksymalny moment obrotowy 250 Nm pojawia się już przy 1500 obr./min i pozostaje stały do blisko 2500 obr./min, a wszystko to przy emisji CO₂ wynoszącej zaledwie 90 g/km.
Jednak aby osiągnąć te wartości, nie wszystko było różowe, a Mazda stanęła przed licznymi problemami technicznymi. Problemy, które według marki zostały przezwyciężone dzięki zastosowaniu najnowszych technologii. Ale przejdźmy do części, aby rozwikłać wszystkie wyzwania, które Mazda pokonała, aby opracować silnik 1.5 Skyactiv D.
Jak można było przezwyciężyć wymagające normy środowiskowe bez konieczności oczyszczania katalitycznego?
Bloki Diesla generalnie działają z szybkością sprężania, znacznie wyższą niż bloki benzynowe. Wynika to ze specyfiki spalania oleju napędowego, który detonuje pod wysokim ciśnieniem i nie wybucha jak benzyna, ale się zapala.
Problem ten staje się szczególnie problematyczny, ponieważ ze względu na wysoki stopień sprężania, gdy tłok znajduje się w swoim GMP (górny martwy punkt), zapłon ma tendencję do występowania przed całkowitą i jednorodną mieszanką powietrza i paliwa, co powoduje powstawanie gazów NOx i zanieczyszczające cząstki. Opóźnienie wtrysku paliwa, przy jednoczesnej poprawie temperatury i ciśnienia, skutkuje gorszą ekonomią, a tym samym wyższym zużyciem.
Mazda, świadoma tych problemów, zdecydowała się jednak postawić na zmniejszenie stopnia sprężania swoich bloków Diesel Skyactiv do stopnia sprężania 14,0:1, co jest ewidentnie niską wartością dla bloku Diesla, ponieważ średnia wynosi około 16,0:1. Stosując to rozwiązanie, wykorzystujące tłoki z określonych komór spalania, udało się obniżyć temperaturę i ciśnienie w PMS cylindrów, optymalizując w ten sposób mieszankę.
Gdy ten problem został rozwiązany, kwestia zużycia paliwa pozostała do rozwiązania, więc Mazda uciekła się do magii elektroniki. Innymi słowy, mapy wtrysku ze złożonymi algorytmami zdolnymi do wykonania zoptymalizowanego premiksu w bloku o niskim współczynniku kompresji. Oprócz korzystnego wpływu na spalanie, zmniejszenie stopnia sprężania pozwoliło na zmniejszenie masy bloku, ponieważ jest on poddawany mniejszemu ciśnieniu wewnętrznemu, co poprawia zużycie i szybkość reakcji silnika.
Jak Mazda rozwiązała problem zimnego rozruchu i gorącego zapłonu przy niskim stopniu sprężania?
To były dwa inne problemy leżące u podstaw niskiego stopnia kompresji bloku. Przy niższym stopniu sprężania trudniej jest wytworzyć wystarczające ciśnienie i temperaturę, aby paliwo mogło się zapalić. Z drugiej strony, gdy blok jest gorący, niski stopień sprężania utrudnia ECU zarządzanie miejscami samozapłonu.
To z powodu tych problemów Mazda zdecydowała się na włączenie do bloku 1.5 Skyactiv D najnowszych wtryskiwaczy piezoelektrycznych z 12-otworowymi dyszami, pozwalających na różne sytuacje wtrysku i pracy w bardzo krótkich odstępach czasu, co pozwala wykonać maksymalnie 9 wtrysków na cykl, pozwalający kontrolować stężenie mieszanki, rozwiązując problem zimnego startu.
Oprócz 3 podstawowych schematów wtrysku (wtrysk wstępny, wtrysk główny i wtrysk końcowy) te wtryskiwacze piezoelektryczne mogą wykonywać szereg różnych schematów w zależności od warunków atmosferycznych i obciążenia silnika.
Rozwiązano samozapłon, stosując zmienne fazy rozrządu. Zawory wydechowe otwierają się nieco podczas fazy ssania, umożliwiając zawracanie spalin z powrotem do komory spalania, podnosząc temperaturę, bez tworzenia punktów ciśnienia, ponieważ w blokach Diesla temperatura w komorze spalania wzrasta.spalanie stabilizuje zapłon, a tym samym kompensuje stosowanie wysokich stopni sprężania, które z kolei generują skoki ciśnienia, które są trudne do kontrolowania.