Mazda tiếp tục phát triển công nghệ Skyactiv ở cả khối xăng và diesel. Khám phá động cơ 1.5 Skyactiv D mới nhất sẽ ra mắt trên Mazda 2 tiếp theo.
Sau bản 2.2 Skyactiv D thì nay có thêm người anh em nhỏ là 1.5 Skyactiv D có màn ra mắt đánh dấu tương lai Mazda 2.
Động cơ mới này của Mazda với công nghệ Skyactiv đã đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của EURO 6 và làm như vậy mà không cần bất kỳ hệ thống xúc tác nào. Nhưng để đạt được những kết quả này, Mazda đã phải đối mặt với một số vấn đề hạn chế tiềm năng của cơ khí Diesel.
Tuy nhiên, kết quả thu được, sử dụng bộ tăng áp biến thiên hình học và cảm biến vòng quay tích hợp, cùng với bộ làm mát liên động làm mát bằng nước, hoàn toàn đáp ứng được thương hiệu Nhật Bản. Thứ hai, nó sẽ cải thiện hiệu quả và phản ứng của khối động cơ Diesel 1.5. Mazda tin rằng hãng sẽ có động cơ diesel tiêu thụ thấp nhất trong phân khúc.
Khối 1.5 Skyactiv D có dung tích 1497cc và 105 mã lực tại 4000 vòng / phút, mô-men xoắn cực đại 250Nm xuất hiện sớm nhất là 1500 vòng / phút và không đổi cho đến gần 2500 vòng / phút, tất cả đều có lượng khí thải CO₂ chỉ 90g / km.
Nhưng để đạt được những giá trị này, không phải mọi thứ đều thuận lợi và Mazda phải đối mặt với vô số vấn đề kỹ thuật. Các vấn đề mà theo thương hiệu đã được khắc phục, thông qua việc sử dụng các công nghệ mới nhất. Nhưng chúng ta hãy đi vào từng phần, với mục đích làm sáng tỏ tất cả những thách thức mà Mazda đã vượt qua để phát triển động cơ 1.5 Skyactiv D này.
Làm thế nào nó có thể vượt qua các tiêu chuẩn môi trường khắt khe mà không cần xử lý xúc tác?
Khối động cơ diesel nói chung hoạt động ở tốc độ nén, cao hơn nhiều so với khối xăng. Đó là do đặc thù của quá trình đốt cháy dầu diesel, nổ ở áp suất cao và không nổ như xăng mà bắt lửa.
Vấn đề này trở nên đặc biệt có vấn đề, do tỷ số nén cao, khi piston ở TDC (tâm điểm chết trên), quá trình đánh lửa có xu hướng xảy ra trước hỗn hợp tổng thể và đồng nhất giữa không khí và nhiên liệu, dẫn đến việc hình thành khí NOx và các hạt gây ô nhiễm. Việc trì hoãn phun nhiên liệu, đồng thời giúp giảm nhiệt độ và áp suất, dẫn đến việc tiết kiệm nhiên liệu hơn và do đó mức tiêu thụ cao hơn.
Mazda, nhận thức được những vấn đề này, tuy nhiên đã quyết định đặt cược vào việc giảm tỷ số nén của khối Diesel Skyactiv của mình, với tỷ số nén là 14,0: 1 - một giá trị rõ ràng là thấp đối với khối động cơ diesel, vì mức trung bình là khoảng 16,0: 1. Sử dụng giải pháp này, sử dụng các piston từ các buồng đốt cụ thể, có thể giảm nhiệt độ và áp suất trong PMS của xi lanh, do đó tối ưu hóa hỗn hợp.
Khi vấn đề này được giải quyết, vấn đề tiết kiệm nhiên liệu vẫn chưa được giải quyết, vì vậy Mazda đã sử dụng đến sự kỳ diệu của thiết bị điện tử. Nói cách khác, các bản đồ tiêm với các thuật toán phức tạp có khả năng thực hiện trộn trước được tối ưu hóa, trong một khối có tốc độ nén thấp. Ngoài tác dụng có lợi đối với quá trình đốt cháy, việc giảm tỷ số nén còn có thể giảm trọng lượng của khối, do nó chịu ít áp suất bên trong hơn, do đó cải thiện mức tiêu thụ và tốc độ đáp ứng của động cơ.
Mazda đã làm thế nào để giải quyết vấn đề khởi động lạnh và tự động đánh lửa nóng với tỷ số nén thấp?
Đây là hai vấn đề khác nằm trong tỷ lệ nén thấp của khối. Với tỷ số nén thấp hơn, việc tạo đủ áp suất và nhiệt độ để nhiên liệu đốt cháy trở nên khó khăn hơn. Mặt khác, khi lốc máy nóng, tỷ số nén thấp khiến cho ECU khó quản lý các điểm nổ tự động.
Chính vì những vấn đề này mà Mazda đã quyết định đưa vào khối 1.5 Skyactiv D, kim phun Piezo mới nhất với đầu phun 12 lỗ, cho phép nhiều tình huống phun và vận hành trong khoảng thời gian rất ngắn, quản lý để thực hiện tối đa 9 lần phun cho mỗi chu trình, cho phép kiểm soát nồng độ của hỗn hợp, giải quyết vấn đề khởi động nguội.
Ngoài 3 kiểu phun cơ bản (phun trước, phun chính và phun sau), các kim phun Piezo này có thể thực hiện một số kiểu phun khác nhau tùy theo điều kiện khí quyển và tải động cơ.
Tự động đánh lửa đã được giải quyết, với việc sử dụng thời gian van biến thiên. Các van xả mở ra một chút trong giai đoạn nạp, cho phép các khí thải được tái chế trở lại buồng đốt, làm tăng nhiệt độ, mà không tạo ra các điểm áp suất, vì trong khối Diesel nhiệt độ tăng lên trong buồng đốt làm cho quá trình đánh lửa ổn định, do đó bù lại việc sử dụng tỷ số nén cao, từ đó sinh ra các xung áp suất khó kiểm soát.