Todos os detalhes do novo motor 1.5 Skyactiv D da Mazda

A Mazda continua o desenvolvimento da tecnologia Skyactiv, tanto nos blocos a gasolina, como nos Diesel. Conheçam a mais recente unidade 1.5 Skyactiv D que irá estrear no próximo Mazda 2.

Depois do bloco 2.2 Skyactiv D, surge agora o irmão mais pequeno, o 1.5 Skyactiv D, que tem estreia marcada com o futuro Mazda 2.

Esta nova motorização da Mazda com a tecnologia Skyactiv, já cumpre as exigentes normas EURO 6, e consegue-o sem qualquer sistema de catalisação. Mas para alcançar estes resultado a Mazda viu-se a braços com diversos problemas que limitam o próprio potencial das mecânicas Diesel.

No entanto o resultado obtido, com recurso a um turbocompressor de geometria variável e sensor de rotação integrado, conjuntamente com um intercooler refrigerado a água, satisfaz plenamente a marca japonesa. Segunda a mesma, permitirá melhorar a eficiência e resposta do bloco 1.5 Diesel. A Mazda acredita que terá o motor Diesel com o menor consumo da sua classe.

O bloco 1.5 Skyactiv D apresenta-se com uma cilindrada de 1497cc e 105 cavalos às 4000rpm, o binário máximo de 250Nm surge logo às 1500rpm e mantém-se constante até perto das 2500rpm, tudo com emissões de CO₂, de apenas 90g/km.

Mas para chegar a estes valores, nem tudo foram rosas e a Mazda deparou-se com inúmeros problemas de ordem técnica. Problemas que segundo a marca foram ultrapassados, através do recurso às mais recentes tecnologias. Mas vamos por partes, numa perspetiva de desvendar-vos todos os desafios que a Mazda ultrapassou para desenvolver este motor 1.5 Skyactiv D.

Como foi possível vencer a exigentes normas ambientais, sem necessidade de recurso a tratamento catalítico?

Na generalidade os blocos Diesel operam com taxas de compressão, muitos superiores aos blocos a gasolina. Isto deve-se à especificidade da combustão do gasóleo, que detona a altas pressões, e não explode como a gasolina, mas sim incendeia-se.

Esta questão  torna-se particularmente problemática, uma vez que devido às altas taxas de compressão, quando o pistão se encontra no seu PMS (ponto morto superior), a ignição tende a ocorrer antes da mistura total e homogénea entre o ar e o combustível, resultando na formação dos gases NOx e partículas poluentes. Retardar a injeção de combustível, embora ajude na temperatura e pressão, resulta em pior economia e por isso em consumos mais elevados.

A Mazda consciente destes problemas, ainda assim resolveu apostar na redução da taxa de compressão dos seus blocos Diesel Skyactiv, com taxas de compressão de 14.0:1 – um valor manifestamente baixo para um bloco a gasóleo, uma vez que a média ronda os 16.0:1. Com o recurso a esta solução, por meio de pistões de câmaras de combustão especificas, foi possível diminuir a temperatura e pressão no PMS dos cilindros, otimizando por isso a mistura.

Resolvido este problema, faltava resolver a questão da economia de combustível, por isso mesmo a Mazda recorreu à magia da electrónica. Ou seja, mapas de injeção com algoritmos complexos capazes de realizar uma pré mistura otimizada, num bloco com baixa taxa de compressão. Para além dos benéficos efeitos na combustão, a redução da taxa de compressão permitiu reduzir o peso do bloco, devido ao mesmo estar sujeito a menos pressão interna, melhorando por isso os consumos e a rapidez de resposta do motor.

Como é que a Mazda resolveu o problema do arranque a frio e auto ignição a quente, com uma baixa taxa de compressão?

Estes foram os outros dois problemas subadjacentes à baixa taxa de compressão do bloco. Com uma taxa de compressão menor, torna-se mais difícil criar pressão e temperatura suficientes para que o combustível sofra a ignição. Por outro lado, quando o bloco está quente, a baixa taxa de compressão origina focos de auto ignição de difícil gestão para a ECU.

Foi devido a estas questões, que a Mazda resolveu incluir nos bloco 1.5 Skyactiv D, os mais recentes injetores Piezo com bicos de 12 orifícios, permitindo uma variedade de situações de injeção e operação em curtíssimos intervalos, conseguindo realizar um máximo de 9 injeções por ciclo, permitindo controlar a concentração da mistura, resolvendo o problema do arranque a frio.

Para além dos 3 padrões básicos de injeção (pré-injeção, injeção principal e pós injeção) estes injetores Piezo conseguem realizar um sem número de padrões diferentes de acordo com as condições atmosféricas e carga do motor.

A auto ignição foi resolvida, com recurso ao comando variável de válvulas. As válvulas de escape abrem um pouco durante a fase da admissão, permitindo a reciclagem dos gases de escape, de volta à câmara de combustão aumentando a temperatura, sem criar pontos de pressão, uma vez que nos blocos Diesel o aumento da temperatura na câmara de combustão estabiliza a ignição, compensando assim o recurso a altas taxas de compressão, que por sua vez geram picos de pressão difíceis de controlar.

Ricardo Neves

Tem no ADN a paixão por automóveis. Atingiu na formação como mecânico de automóveis o nirvana do viver e respirar técnica automóvel.

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