Mazda rivoluziona il Diesel: alla scoperta del 3.3L 6 cilindri ibrido

Mazda ci ha offerto la possibilità di vivere un’esperienza unica, ovvero approfondire la tecnica e la tecnologia applicata sul suo motore Diesel 3,3 di cui sono dotate la CX-60 e la CX-80. Come? Smontandolo! Ci siamo recati presso il centro di formazione Mazda dove insieme a tecnici specializzati abbiamo avuto modo di analizzarne tutti i segreti, mettendo al microscopio le singole parti che lo compongono.

Si tratta del sei cilindri in linea 3,3 e-Skyactiv D di Mazda equipaggiato con un sistema mild hybrid 48V e trasmissione elettrificata che garantisce una grande abitabilità, lunghe percorrenze con un pieno, tanta potenza ed emissioni ridottissime. E’ in grado di erogare due livelli di potenza, 200 cavalli con 450 Nm di coppia e 249 cv con 550 Nm. Questo motore incarna la filosofia “Crafted in Japan” attraverso una costruzione completamente “in house” e un’attenzione meticolosa ai dettagli, unendo artigianalità e innovazione industriale.

La cilindrata maggiorata per abbattere le emissioni, i segreti del motore diesel Mazda mild-hybrid e-Skyactiv D

Il motore 3,3 e-Skyactiv D di Mazda non si distingue solo per le performance, ma anche per la sua efficienza. La grande cilindrata non è pensata solo per offrire maggiore coppia e piacere di guida, ma anche per ridurre i consumi e le emissioni. Le emissioni di NOx, uno degli inquinanti più difficili da controllare nei motori diesel, sono solo 20,7 mg/km, ben al di sotto del limite di 80 mg/km previsto dalla normativa Euro 6d, e il motore è già progettato per rispettare le future normative Euro 7.

Andiamo a scoprire questo motore 3,3 e-Skyactiv D, sei cilindri in linea di Mazda, e tutte le soluzioni innovative e tecnologiche impiegate.

I pistoni in acciaio con “lavaggio” interno

I pistoni, in acciaio forgiato, hanno una doppia camera che ottimizza la combustione grazie al sistema DCPCI. L’uso di acciai inerti e resistenti garantisce un accoppiamento preciso a tutte le temperature, mentre una lubrificazione uniforme riduce gli attriti, aumentando efficienza e durata. Le soluzioni tecniche adottate, ispirate ai motori da competizione, evidenziano una cura meticolosa e un’ingegneria all’avanguardia. Altra chicca di questi pistoni è la presenza di una camera sotto il mantello che consente un “lavaggio” interno con olio spruzzato da appositi getti.

Pistone con doppia camera “a uovo”

Il pistone sviluppato da Mazda presenta una forma innovativa con due aree concentriche che ottimizzano la miscelazione dell’aria con il combustibile, migliorando il flusso termico e dinamico, ottimizzando i tempi di combustione e riducendo le emissioni. Grazie a questa configurazione, si raggiunge un’efficienza record del 40% in varie condizioni di guida, garantendo una combustione magra anche a carichi medi.

Utilizzando la distribuzione controllata della pre-miscelazione DCPCI, il pistone riduce le emissioni di NOx a soli 20,7 mg/km, quasi quattro volte sotto il limite Euro 6e. Questo favorisce consumi ridotti e basse emissioni, come nel modello da 200 CV che emette solo 128 g/km di CO2 e consuma 5 litri ogni 100 km.

Lubrificazione e raffreddamento del pistone: tecnologie all’avanguardia per una performance ottimale

Per garantire il corretto funzionamento del sistema DCPCI, ogni pistone è dotato di un avanzato sistema di raffreddamento che spruzza olio con precisione da due ugelli sotto il pistone. Questo sistema regola la temperatura e lubrifica le fasce elastiche, riducendo l’attrito e prevenendo la deformazione da surriscaldamento. Il mantello del pistone è progettato con dimensioni estremamente ridotte, riducendo al minimo gli attriti e ottimizzando il peso.

L’uso dell’acciaio invece dell’alluminio migliora l’inerzia termica, garantendo maggiore stabilità della temperatura e riducendo le dilatazioni, assicurando prestazioni ottimali in tutte le condizioni di guida.
I pistoni sono realizzati in acciaio forgiato, un materiale che combina una resistenza eccezionale con un peso contenuto, garantendo una maggiore durata e resistenza all’usura, mentre la biella è progettata con un processo di frattura.

I pistoni sono dotati di 3 fasce di cui, quella inferiore, ha la funzione di raschiaolio. La seconda fascia di tenuta è lavorata meccanicamente per ottenere un profilo conico e migliorare la tenuta. Da un lato funge da fascia normale e da quello inferiore contribuisce alla funzione della raschiaolio.

Pistone, bronzine e biella: tecnologie avanzate per prestazioni superiori

I materiali delle bronzine del piede di biella sono realizzate con due materiali diversi (sono di colore diverso) per sopportare delle diverse sollecitazioni tra quella inferiore e quella superiore.

Distribuzione lato volano: una soluzione innovativa per prestazioni e compattezza

E’ decisamente innovativo il posizionamento della distribuzione; collocata nel lato opposto a quello tradizionale, si trova sul lato del volano, una soluzione che migliora la compattezza del motore e la distribuzione degli sforzi sull’albero motore ben compensati dalla massa del volano.

Questa disposizione non solo riduce gli ingombri, ma diminuisce anche lo stress sulle componenti del motore, migliorando le prestazioni complessive e la risposta in accelerazione. Tale accorgimento consente un perfetto accoppiamento con la trasmissione a doppia frizione, che include una frizione dedicata al disaccoppiamento del motore mild hybrid. Questa soluzione aumenta l’efficienza del motore e permette il veleggiamento del veicolo, riducendo i consumi e migliorando l’efficienza complessiva. Il motore è in grado di garantire il veleggiamento fino al 37% del tempo durante il ciclo WLTP, con consumi record di soli 5 litri ogni 100 km.

Rightsizing e Monotsukuri: un motore più efficiente e sostenibile

La cilindrata di 3,3 litri del motore è progettata non solo per aumentare coppia e potenza, ma soprattutto per ridurre consumi ed emissioni. Grazie a soluzioni come il carter della distribuzione diviso in due parti e l’uso di pannelli fonoassorbenti, si riducono dimensioni, peso e vibrazioni.

La filosofia Monotsukuri, che punta alla semplicità e all’efficienza, consente di ottenere un motore a sei cilindri dal peso simile a quello di un motore a quattro cilindri, ottimizzando costi e performance.

Collettore di scarico 3-1: efficienza e riduzione delle emissioni

La configurazione 3-1 del collettore di scarico ottimizza l’efficienza del motore, favorendo l’espulsione rapida dei gas di scarico. Integrato direttamente nella testata, questo design riduce gli ingombri e minimizza la dispersione di calore.

Di conseguenza, si ottiene un riscaldamento rapido al momento dell’avviamento, contribuendo a ridurre le emissioni durante la fase di accensione. Inoltre, i gas di scarico caldi migliorano l’efficacia delle fasi di post-trattamento, abbattendo ulteriormente le emissioni allo scarico.

Pompa carburante e doppio rail con 2 valvole di controllo: precisione e stabilità nella gestione del carburante

Il sistema a doppio rail con due valvole di controllo consente di mantenere una pressione di alimentazione costante e omogenea, garantendo che la pressione del carburante resti stabile su tutti e sei i cilindri in ogni fase di funzionamento del motore.

Questa configurazione permette alle iniezioni di carburante di avvenire con la massima precisione, assicurando una combustione ottimale e contribuendo così a prestazioni più efficienti e a ridotte emissioni.

All’interno della coppa dell’olio è presente un sensore del livello e qualità dell’olio. Questo motore non ha l’asta tradizionale e l’utente viene avvisato quando il livello è troppo basso, troppo alto o è arrivato il momento di sostituire l’olio perché degradato.

Variatore di fase in aspirazione: miglioramenti nelle fasi di avviamento a freddo

Per ottimizzare le fasi di avviamento a freddo del motore, è stato integrato un variatore di fase sul lato di aspirazione. Su un motore Diesel è veramente insolito. Questa soluzione consente una gestione più efficiente del flusso d’aria, migliorando la risposta del motore durante le fasi iniziali di funzionamento.

Albero motore disassato

Il disassamento dell’albero motore permette di avere una maggiore compattezza in altezza e ridurre l’attrito tra pistone e cilindro. Inoltre, consente di avere una maggior corsa di espansione permettendo di sfruttare al meglio l’energia della combustione con un incremento dell’efficienza complessiva, amplificando i benefici che derivano dal timing di espansione al punto morto superiore.

Iniettori a 10 fori: precisione e controllo nella miscelazione aria/carburante

Per garantire una miscelazione ottimale di aria e carburante, sono stati sviluppati nuovi iniettori piezoelettrici, dotati di sensori integrati per il controllo della temperatura e della pressione. Questo consente un monitoraggio preciso delle quantità di carburante iniettato nella camera di combustione.

Gli iniettori sono equipaggiati con ugelli a 10 fori, progettati per massimizzare la nebulizzazione del carburante durante tutte le fasi di iniezione, che avviene a una pressione di 2.500 bar.

48V MHEV: efficienza e performance grazie alla tecnologia ibrida

Il sistema M-Hybrid Boost a 48 Volt integra un motore elettrico da 12,4 kW (17 CV) che supporta il motore a combustione, collegato a una trasmissione automatica a otto velocità senza convertitore di coppia, ma con due frizioni separate. La prima è posta tra motore termico ed elettrico, la seconda tra motore elettrico e cambio. In sequenza ci sono motore termico, motore elettrico e cambio.

Questo design ottimizza il piacere di guida e le prestazioni ambientali, consentendo al veicolo di “veleggiare” (motore termico spento) fino al 37% del ciclo WLTC. Un dettaglio innovativo è il foro nella coppa dell’olio, attraverso cui scorre il semiasse, riducendo il baricentro e migliorando la stabilità del veicolo. Non è presente un motorino d’avviamento del motore termico. Alla sua accensione o riaccensione provvede il motore elettrico di trazione posto tra quello termico ed il cambio.

Motore Mazda diesel ibrido a 48 Volt sui SUV CX-60 e CX-80

Il motore 3,3 e-Skyactiv D a sei cilindri in linea di Mazda equipaggia i SUV CX-60 e CX-80, sviluppati sulla piattaforma large, condivisa anche con i modelli CX-70 e CX-90 destinati al mercato americano.

La progettazione del motore riflette oltre un secolo di esperienza e un approccio senza compromessi, con dettagli tecnici come la seconda fascia di tenuta conica e le bronzine, che garantiscono affidabilità e performance. Un esempio di ingegno è il foro passante nella coppa dell’olio, ispirato alle vetture da rally per migliorare la stabilità.

Il motore incarna la filosofia “Crafted in Japan” e la Kaizen, con ogni componente realizzato internamente per perfezione e prestazioni superiori, in grado di evolversi nel tempo e soddisfare normative future.

Mazda si distingue per il suo know-how tecnologico e l’approccio innovativo, mantenendo un focus su prestazioni ecologiche senza compromettere il piacere di guida. Il motore e-Skyactiv D rappresenta l’eccellenza della progettazione automobilistica, frutto della passione e della competenza tecnica dei suoi ingegneri.

Leggi anche:

→ Tutte le novità, prove auto su MAZDA
→ Video auto Mazda provate
→ Listino prezzi Mazda

→ Cosa ne pensi? Fai un salto sulla discussioni sul FORUM!