Mazda SkyActiv-D 1.5 двигател: технически характеристики, надеждност и чести проблеми

Двигателите турбо-дизел с обем 1.5 литра SkyActiv-D, технически обозначени като S5-DPTR и S5-DPTS, са приносът на Mazda към сегмента на малките и ефикасни дизелови двигатели. Тези двигатели са разработени под марката “SkyActiv-D” на японския производител и са предлагани опционално с иновативната система за активна регенерация, която интегрира технологията за регенерация на кинетичната енергия при спиране “i-ELOOP” (Intelligent Energy Loop) за възстановяване на енергията.

Тези задвижвания са предназначени за компактните модели в гамата на Mazda, предлагайки баланс между ефективност и производителност за градска и извънградска употреба.

Архитектура и технически решения

Конструкция и управление на разпределителния вал

Двигателите 1.5 SkyActiv-D разполагат с модерна конструкция, главата на цилиндъра е от алуминиева сплав и четири клапана на цилиндър, задвижвани чрез двойни разпределителни вала (DOHC) чрез веригата за разпределение. Всеки цилиндър разполага с четири клапана, задвижвани чрез раменни механизми (рокер армове), система, която съчетава механичната простота с ниско триене. Блокът на двигателя също е от алуминиева сплав, което допринася за намаляване на общата маса на агрегата и е ключово за оптимизацията на разхода на гориво и динамиката на превозното средство.

Система за наддух и всмукване

Един ключов елемент на производителността на този двигател е компактният турбокомпресор, оборудван с променлива геометрия (VGT или VTG). Тази система позволява да се регулира ъгълът на лопатките на турбината в зависимост от оборотите на двигателя и изискванията за мощност, осигурявайки по-бърз отговор при ускорение и постоянен въртящ момент през широк обсег на обороти. Сгънатият въздух се охлажда чрез водно охлаждан интеркулер, интегриран директно в пластмасовия всмукателен канал. Тази конфигурация постига по-ефективно охлаждане на въздушния поток в сравнение с въздушно охладените системи, като увеличава плътността на въздуха и подобрява горенето.

Система за впръскване и горене

Двигателят използва соленоидни инжектори за гориво с високо налягане (high-pressure common-rail), способни да изпълняват множествени впръсквания в рамките на един горивен цикъл. За стабилизация на процеса на горене и намаляване на характерните шумове на дизеловите двигатели, може да се извършват до четири впръсквания на цикъл:

• Инжекция пилот (прединжекция) – за предварително загряване на камерата за горене
• Основна инжекция – за генериране на мощност
• Инжекции пост-гориво – за контрол на емисиите и регенерация на филтъра за твърди частици Тази стратегия на множествени впръсквания позволява по-прогресивно горене, намалява шума и подобрява емисионните показатели.

Оптимизирана охладителна система

Системата за охлаждане на двигателя SkyActiv-D 1.5 включва CCV клапан за регулиране на потока на охлаждащата течност (Coolant Control Valve). Тази технология позволява интелигентно управление на температурата на двигателя, ускорявайки достигането на оптималната работна температура при студен старт и поддържайки идеална температура при различни условия на работа. Блокът на двигателя е оборудван със специални шайби за охлаждащата циркулация, които оптимизират потока на течността около цилиндрите. Това допринася за:

• По-добра ефективност на горенето чрез поддържане на оптимална температура
• Намаляване на механичното съпротивление
• Равномерно разпределение на температурата в целия блок на двигателя

Контрол на емисиите – система EGR

За спазване на нормите за замърсяване двигателят 1.5 SkyActiv-D е оборудван с системи за recirculation на газовете на изпускателната система (EGR) както с ниско, така и с високо налягане. Тази двойна конфигурация допринася за:

• Намаляване на температурата на горене и съответно на емисиите NOx
• Поддържане на достатъчно налягане в системата за въздух при високи натоварвания
• Подобряване на ефективността в различни режими на работа

Пълни технически характеристики

Общи данни:

• Производител: Mazda Motor Corporation
• Период на производство: 2015 – настоящем
• Код на двигателя: S5-DPTR, S5-DPTS
• Материал на цилиндровия блок: Алуминиева сплав
• Материал на глава цилиндъра: Алуминиева сплав
• Тип гориво: Дизел
• Горивна система: Direct injection, common-rail

Конфигурация:

• Архитектура: Редов четирибутален (I4)
• Брой цилиндри: 4
• Клапани на цилиндър: 4
• Общо клапани: 16
• Управление на разпределението: DOHC (двойни разпределителни валове)
• задвижване на разпределението: верига

Размери и капацитет:

• Диаметър (размер на цилиндъра): 76.0 mm
• Ход на буталото: 82.5 mm
• Работен обем: 1497 cm³ (1.5 литра)
• Степен на компресия: 14.0:1

Производителност:

• Максимална мощност: 105 кс (77 kW) при 3500–4500 об/мин
• Максимален въртящ момент: 220–270 Nm при 1600–2500 об/мин
• Наддув: Турбокомпресор с променлива геометрия (VGT)
• Интеркулер: Водно охлаждан, интегриран в всмукателния канал

Изисквания за масло:

• Препоръчителна спецификация на маслото: 0W-30
• Обем масло:
  • При сервизна смяна: 5.1 литра
  • Сух (пълно изпразване): 5.8 литра
  • Маслен филтър: 0.4 литра
• Препоръчителен интервал за смяна на маслото: 20 000 км или 12 месеца (първото, което настъпи)

Приложимост:

• Mazda 2 (поколение DJ/DL)
• Mazda CX-3 (поколение DK)

Често срещани проблеми и съображения за надеждност

Проблеми с нивото на маслото

Една от най-регистрираните проблеми при двигателя 1.5 SkyActiv-D е повишеното ниво на масло в картерa. Това се изразява поради:

• множествени горивни впръсквания, необходими за регенерацията на филтъра за твърди частици
• изпускане на гориво през уплътненията около поршневите пръстени
• разреждане на маслото с дизелово гориво Този проблем е по-изразен при автомобили, използвани предимно в градски условия, където двигателят не достига оптимална работна температура достатъчно често. Разреждането на маслото може да доведе до:
• намаляване на свойствата на смазване
• ускорен износ на подвижните компоненти
• проблеми при студено стартиране през зимата

Чести цикли на регенерация на DPF

Дизеловите филтри за твърди частици (DPF) изискват периодични регенерации за изчистване на натрупаните частици. При моделите с 1.5 SkyActiv-D много собственици съобщават за необичайно чест регенерационен цикъл, който води до:

• повишен разход на гориво (до 1–2 л/100 км по време на регенерацията)
• намаляване на мощността на двигателя
• риск от запушване на DPF при предимно градско използване За минимизиране на този проблем се препоръчва да се правят по-дълги пътувания с постоянна скорост (над 80 км/ч) поне веднъж седмично, за да се позволи пълна регенерация на филтъра.

Неподходящ размер за спортен стил на шофиране

С мощност от едва 105 кс и относително голямото тегло на автомобилите, към които е монтиран, двигателят 1.5 SkyActiv-D може да бъде пренатоварван от шофьори с по-динамичен стил на каране. Много собственици съобщават:

• необходимост от поддържане на двигателя на високи обороти за приемливи постижения
• предсрочен износ при пробег над 200 000–250 000 км при агресивно шофиране
• проблеми с турбината при по-големи километри

Очаквана издръжливост

Въпреки че няма официални данни, опитът на собствениците сочи, че двигателят 1.5 SkyActiv-D може да достигне:

• 250 000–300 000 км при подходяща поддръжка и балансирана употреба
• под 200 000 км при предимно градско използване или агресивно шофиране
• над 300 000 км в оптимални условия (дълги пътища, внимателна поддръжка)

Препоръки за собствениците

За да максимизирате дълготрайността на двигател 1.5 SkyActiv-D:

1. Избягвайте изцяло градски маршрути – периодично правете по-дълги пътувания за пълна регенерация на DPF
2. Спазвайте интервалите за смяна на маслото – при градски условия обмислете намаляване на интервала до 15 000 км
3. Следете нивото на маслото – проверявайте ежемесечно и сигнализирайте ако нивото нарасне
4. Оставете двигателят да се загрее – избягвайте високи обороти когато е студен
5. Използвайте качествено гориво – предпочитайте качествени станции за намаляване на отлагания
6. Проверявайте периодично системата за всмукване – почистване на EGR клапана и всмукателния колектор между 80 000–100 000 км

В заключение, Mazda 1.5 SkyActiv-D представлява интересна техническа опция за сегмента на малките дизелови двигатели, но изисква внимателна употреба и строга поддръжка, за да предложи очакваната надеждност. Той е особено подходящ за шофьори, които пътуват предимно на средни и дълги разстояния, и е по-малко препоръчителен за напълно градско използване.