今までのクリーンディーゼルでは、
排気ガスの浄化にNOx吸蔵触媒や尿素SCR（Selective Catalytic Reduction）
などが使われています。
これら、後処理装置を使えば排気ガスはかなり浄化されますが、
車重が重くなったり、車両価格が高くなるという欠点があります。
このような後処理装置を使っていないのが、
マツダのSKYACTIV-Dというディーゼルエンジンです。
SKYACTIV-Dは圧縮比を下げることに成功
圧縮比を下げることのメリット
SKYACTIV-Dの特徴は、低圧縮比ということです。
それまでのマツダのディーゼルエンジンの圧縮比は、16.3でした。
（他社のクリーンディーゼルでも、大体このぐらいの圧縮比です。）
それが、SKYACTIV-Dでは14.0まで下げられました。
圧縮比を下げられたことで、
最適なタイミングで燃焼・爆発させることができるようになり、
NOx（窒素酸化物）やスス（PM）の発生を減らすことができる
ようになりました。
と同時に、爆発による実質の仕事量は、高圧縮比にするより大きくとれるので、
効率が良くなっています。
また、最大爆発圧力が下がったことで、
ガソリンエンジンのようにアルミのシリンダブロックを使用できるようになり、
クランクシャフトのジャーナル径を小さくしたり、
シリンダヘッドやピストンの肉厚を薄くできるようになったので、
かなりエンジンの重量を軽くすることができました。
このような理由により、燃費も良くなっています。
圧縮比を下げることのデメリットを克服した技術
こうしてみると、圧縮比を下げると良いことばかりのように思えますが、
欠点としてエンジンの始動性が悪くなる、
暖機運転中の圧縮温度・圧力の不足から半失火が発生してしまう
という2点があります。
これが理由で、いままで低圧縮化はされてきませんでした。
この欠点を克服するために、次のような対策が取られています。
マルチホールピエゾインジェクターを使い、精密な噴射制御をすることで、
始動性を確保しています。
暖機運転中の半失火は、
排気バルブにVVL（Variable Valve Lift：可変バルブリフト機構）を使い、
排気ガスを少し流入させ燃焼室を暖めることで抑制しています。
CX-5に載っているSKYACTIV-D 2.2には、
2ステージシーケンシャルターボという、
低回転域ではレスポンスの良い小さいタービンを、
高回転域では高出力に対応した大きいタービンを使い分ける
というものがついています。
デミオに載っている小型のSKYACTIV-D 1.5には、
1個で広域をカバーする可変ジオメトリーシングルターボがついています。
こういったターボの採用により、
EGRや低圧縮比によるトルクの低下を補うことで、
燃費向上にもつながっています。
こういった技術は、まだ出てきたばかりのものなので、
さらなる進化を期待したいと思います。