Mazda pokračuje vo vývoji technológie Skyactiv v benzínových aj naftových blokoch. Objavte najnovšiu jednotku 1,5 Skyactiv D, ktorá bude debutovať v ďalšej Mazde 2.
Po bloku 2,2 Skyactiv D je tu teraz malý brat, 1,5 Skyactiv D, ktorý má svoj debut označený budúcou Mazdou 2.
Tento nový motor od Mazdy s technológiou Skyactiv už spĺňa prísne normy EURO 6, a to bez akéhokoľvek systému katalýzy. Aby však Mazda dosiahla tieto výsledky, čelila niekoľkým problémom, ktoré obmedzovali potenciál dieselových mechaník.
Výsledok získaný použitím turbodúchadla s variabilnou geometriou a integrovaného snímača otáčania spolu s vodou chladeným medzichladičom však plne vyhovuje japonskej značke. Po druhé, zlepší sa účinnosť a odozva 1,5-kapacitného dieselového bloku. Mazda verí, že bude mať naftový motor s najnižšou spotrebou vo svojej triede.
Blok 1,5 Skyactiv D sa prezentuje zdvihovým objemom 1 497 cm3 a výkonom 105 koní pri 4 000 ot./min., maximálny krútiaci moment 250 Nm sa objaví už pri 1 500 ot./min a zostáva konštantný až do takmer 2 500 ot./min., to všetko s emisiami CO₂ iba 90 g/km.
Na dosiahnutie týchto hodnôt však nebolo všetko ružové a Mazda čelila mnohým technickým problémom. Problémy, ktoré sa podľa značky podarilo prekonať pomocou najnovších technológií. Poďme však po častiach, s cieľom odhaliť všetky výzvy, ktoré Mazda pri vývoji tohto motora 1,5 Skyactiv D prekonala.
Ako bolo možné prekonať náročné environmentálne normy bez potreby katalytickej úpravy?
Dieselové bloky vo všeobecnosti pracujú s rýchlosťou kompresie, oveľa vyššou ako benzínové bloky. Môže za to špecifickosť spaľovania nafty, ktorá pri vysokých tlakoch detonuje a neexploduje ako benzín, ale vznieti sa.
Tento problém sa stáva obzvlášť problematickým, pretože v dôsledku vysokých kompresných pomerov, keď je piest vo svojej hornej úvrati (horná úvrať), vznietenie má tendenciu nastať pred celkovou a homogénnou zmesou vzduchu a paliva, čo vedie k tvorbe plynov NOx a znečisťujúce častice. Odďaľovanie vstreku paliva, pričom pomáha s teplotou a tlakom, má za následok horšiu hospodárnosť a teda vyššiu spotrebu.
Mazda, vedomá si týchto problémov, sa napriek tomu rozhodla staviť na zníženie kompresného pomeru svojich Diesel Skyactiv blokov s kompresnými pomermi 14,0:1 – čo je na dieselový blok zjavne nízka hodnota, keďže priemer je okolo 16,0:1. Pomocou tohto riešenia, s použitím piestov zo špecifických spaľovacích komôr, bolo možné znížiť teplotu a tlak v PMS valcov, čím sa optimalizovala zmes.
Po vyriešení tohto problému zostávalo vyriešiť otázku spotreby paliva, a tak sa Mazda uchýlila k mágii elektroniky. Inými slovami, vstrekovacie mapy s komplexnými algoritmami schopnými vykonávať optimalizovaný premix v bloku s nízkou mierou kompresie. Okrem priaznivých účinkov na spaľovanie umožnilo zníženie kompresného pomeru znížiť hmotnosť bloku, pretože je vystavený menšiemu vnútornému tlaku, čím sa zlepšila spotreba a rýchlosť odozvy motora.
Ako Mazda vyriešila problém so studeným štartovaním a horúcim automatickým zapaľovaním s nízkym kompresným pomerom?
Toto boli ďalšie dva problémy, ktoré sú základom nízkeho kompresného pomeru bloku. S nižším kompresným pomerom je ťažšie vytvoriť dostatočný tlak a teplotu na zapálenie paliva. Na druhej strane, keď je blok horúci, nízky kompresný pomer sťažuje ECU spravovanie bodov samovznietenia.
Práve kvôli týmto problémom sa Mazda rozhodla zahrnúť do bloku 1,5 Skyactiv D najnovšie piezo vstrekovače s 12-otvorovými dýzami, ktoré umožňujú rôzne vstrekovacie a prevádzkové situácie vo veľmi krátkych intervaloch, pričom dokážu vykonať maximálne 9 vstrekov za cyklus , ktorý umožňuje kontrolovať koncentráciu zmesi a rieši problém studeného štartu.
Okrem 3 základných vzorov vstrekovania (predvstrekovanie, hlavné vstrekovanie a postvstrekovanie) môžu tieto piezoelektrické vstrekovače vykonávať množstvo rôznych vzorov podľa atmosférických podmienok a zaťaženia motora.
Samovznietenie bolo vyriešené, s použitím variabilného časovania ventilov. Výfukové ventily sa počas nasávacej fázy trochu pootvoria, čo umožňuje spätnú recykláciu výfukových plynov do spaľovacej komory, čím sa zvyšuje teplota bez vytvárania tlakových bodov, keďže v dieselových blokoch stúpa teplota v spaľovacej komore.spaľovanie stabilizuje zapaľovanie, čím kompenzuje použitie vysokých kompresných pomerov, ktoré následne vytvárajú tlakové špičky, ktoré sa ťažko kontrolujú.