Rosnące zainteresowanie europejskich klientów nowoczesnymi silnikami diesla przyczyniło się do wprowadzenia na rynek nowego turbo diesela. Zastosowany w nim system wtrysku paliwa common rail zapewnia wysoką moc i moment obrotowy, małe zużycie paliwa i niski poziom emisji spalin. Udoskonalone działanie tego silnika jest niemal porównywalne z pracą silnika benzynowego.

Przygotowano dwie jego wersje. Pierwsza, dostępna od wiosny 2004 r., ma poziom emisji zgodny z normą Euro III, oraz druga - z filtrem cząstek stałych - pojawi się na wybranych rynkach w lecie 2004 r., a jej poziom emisji jest zgodny z normą Euro IV. Dostępność tych silników będzie zależała od specyfiki poszczególnych rynków. Zastosowany zarówno w wersji sedan, jak i hatchback Mazdy3 silnik turbo diesel MZ-CD 1,6 l jest niemal tak samo cichy i zapewnia równie płynną pracę jak jego benzynowy odpowiednik. Wykonany z aluminium, sztywny i lekki blok cylindrów z żeliwnymi tulejami i koło zamachowe o podwójnej masie przyczyniają się do zminimalizowania wibracji całego silnika. Równą i cichą pracę oraz efektywne spalanie zapewnia wstępna faza wtrysku (wcześniejszy wtrysk małej porcji paliwa) występująca w systemie common rail zastosowanym w silniku MZ-CD.

W rezultacie, zastosowania 16-zaworowego turbo diesla MZ-CD z podwójnym wałkiem rozrządu (DOHC) oraz systemem common rail drugiej generacji uzyskano większą moc bez utraty typowej dla diesli oszczędności w zużyciu paliwa. Układ DOHC ma większy otwór dolotowy niż występujący w SOHC, co umożliwia dopływ powietrza pod dwoma różnymi kątami. Uzyskuje się w ten sposób optymalne zawirowanie mieszanki paliwowo-powietrznej doprowadzanej do komory spalania i lepszą sprawność spalania. Silnik z systemem common rail drugiej generacji działa pod wysokim ciśnieniem 1600 barów. Zastosowany w nim sterowany elektronicznie wtrysk wykorzystuje informacje o pozycji pedału przyspieszenia i prędkości obrotów silnika, aby zapewnić optymalny wtrysk paliwa i ustawienie rozrządu. System wtryskuje rozpylone paliwo przez 6-otworowe wtryskiwacze w sposób odpowiadający warunkom jazdy, dzięki czemu uzyskano znaczącą poprawę efektywności spalania.

Mazda3 sedan z silnikiem MZ-CD o emisji na poziomie Euro III, i maksymalnej mocy 80kW/109KM przy 4000 obr/min, osiąga prędkość maksymalną 185km/h ( w hatchbacku 182 km/h). Przeciętne jego zużycie paliwa w cyklu mieszanym jest na poziomie 5,0 l/100 km oleju napędowego (w hatchbacku również 5,0 l/100 km).

Stosunkowo wysoki moment obrotowy przy niskich obrotach tego silnika, zapewnia porywającą jazdę, charakterystyczną dla wszystkich samochodów Mazdy. Zastosowano tu turbosprężarkę o zmiennej geometrii. W zależności od wypływu gazów wydechowych zmienia się geometria ustawienia łopatki. Elektroniczny system kontroli turbo ciągle monitoruje pozycję pedału przyspieszenia, prędkość silnika i doładowanie, aby zoptymalizować ustawienie geometrii łopatek do każdych warunków jazdy. Zapewnia to efektywne doładowanie zarówno przy niskich, jak i wysokich obrotach silnika, umożliwiając osiągnięcie maksymalnego momentu obrotowego 240Nm już przy 1750 obr./min. Silnik łatwo przyspiesza, jest dynamiczny i nie odczuwa się opóźnienia doładowania. Mazda3 sedan z tym silnikiem rozpędza się od 0 -100 km/h w 11,3 sekundy (hatchback w 11,5 sekund). Silnik wysokoprężny Mazdy3 jest nie tylko mocny, oszczędny i szybki, ale także emituje mało związków toksycznych. Spełnia normy europejskie Euro III, a z filtrem cząstek stałych - nawet poziom Euro IV. Do zmniejszenia ogólnej ilości wydalanych związków w największym stopniu przyczynia się system recyrkulacji gazów spalinowych (EGR) podobny do systemu zastosowanego w silnikach benzynowych. Mieszanka obojętnych gazów w układzie dolotowym pozwala zredukować nie tylko ilość wydalanych związków azotowych ale także wpływa na obniżenie temperatury spalania. Poziom wydalanego CO2 zarówno w sedanie jak i w hatchbacku wynosi zaledwie 138 g/km.

Silnik common-rail turbo-diesel MZ-CD 1,6l będzie dostępny z filtrem cząstek stałych na wybranych rynkach od lata 2004 r. Będzie spełniał wówczas normy zgodne ze Euro IV. Wszystkie parametry silnika pozostają na tym samym poziomie co w wersji bez filtra, ale silnik w tym przypadku emituje znacznie mniej cząstek stałych do środowiska. Ceramiczny filtr wychwytuje cząstki stałe, które powstają w czasie normalnej pracy silnika, następnie je spala, przez co automatycznie sam się regeneruje. Regeneracja filtra jest określona przez szereg czynników, w tym przez zanieczyszczenie filtra i warunki, w jakich pracuje.

Silnik zaczyna ten proces w trakcie normalnej pracy poprzez przetworzenie niespalonych węglowodorów w dwutlenek węgla i wodę w procesie utleniania katalitycznego. Część cząstek stałych nie ulega przetworzeniu. Problem niepełnej konwersji niespalonych węglowodorów został rozwiązany dzięki zastosowaniu ceramicznego filtru, który zatrzymuje ponad 99% tych cząstek.

Spalanie ich następuje po osiągnięciu wcześniej określonego poziomu nasycenia, poprzez sztuczne podwyższenie temperatury wydalanych gazów i wykorzystanie różnych funkcji silnika, w tym dodatkowy wtrysk paliwa po głównym wtrysku, dławienie dopływu powietrza i obejście intercoolera. System wykorzystuje katalizator (dodatek katalityczny) zmagazynowany w oddzielnym, bezobsługowym zbiorniku o poj. 1.8l. Zbiornik ten jest uzupełniany w czasie przeglądu po 60.000 km. Ten metaliczny dodatek jest wtryskiwany automatycznie do zbiornika paliwa podczas każdego tankowania. W czasie procesu spalania wiąże się z cząstkami stałymi, które pozostają w filtrze i wpływają na obniżenie temperatury ich spalania. Umożliwia to regenerowanie filtra cząstek stałych nie tylko przy pełnym obciążeniu silnika, lecz również przy mniejszych obciążeniach, gdy temperatura wydalanych gazów i zużycie paliwa są niższe.

Według założeń produkcyjnych, silnik MZ-CD 1,6 l turbo diesel z filtrem cząstek stałych spala tylko 5 l oleju napędowego na 100 km (dla obydwu wersji nadwoziowych), a więc tyle samo co silnik bez tego systemu, podczas gdy emisja cząstek stałych wynosi mniej niż 0,01 g/km.