Hay motores diesel y motores de gasolina. Todos saben. Dos tipos de combustible diferentes, tecnología diferente, ventajas diferentes. Incluso si agrega GNC y GLP, son solo subgrupos del "motor de gasolina", el motor de encendido por chispa. El diesel, por otro lado, es un motor de encendido por compresión. Desde un punto de vista puramente técnico, siempre ha sido un sueño de ingeniería combinar los mejores resultados de ambos mundos. Pero muchos fabricantes ya han fallado por esto. Una empresa como Mercedes-Benz también había probado el "diesotto" y detuvo los experimentos. Pero en 2019 ha llegado el momento: una pequeña marca de automóviles japonesa presenta el primer "diésel de gasolina" de la serie.

Skyactiv-X: la respuesta de Mazda a preguntas candentes

Prueba de manejo en el prototipo

El prototipo se destaca discretamente en pintura negra mate bajo el sol portugués. Parece un Mazda 3. Y el revestimiento de chapa también se tomó prestado del Mazda3 actual. Sin embargo, ya existe una gran parte del sucesor, que se lanzará al mercado a principios de 2019, bajo la chapa. Y especialmente importante, hay 5 de los 6 prototipos existentes con tecnología Skyactiv-X debajo del capó que se han alineado aquí para dar a los periodistas una impresión de la nueva tecnología. Una tecnología que Mazda promete no menos de un 20-30% más de eficiencia, fácilmente a la par con los motores diésel actuales de Mazda, además de placer de conducir en un amplio rango de velocidades y, particularmente importante en los tiempos actuales, tan limpio como casi ningún otro motor. Los motores Skyactiv-X reducirán los próximos valores límite de la UE en un factor de 10. Y no solo en el banco de pruebas, sino en la llamada prueba RDE, es decir, en la carretera. Para lograr este objetivo, Mazda ha abierto un capítulo completamente nuevo en el lado del motor.

Autoignición por encendido por chispa

La forma en que los ingenieros fueron en Mazda es notable. Pero primero, una breve digresión sobre la tecnología de combustible debería ayudar a resolver el progreso que Mazda ha logrado. Para quemar gasolina, las moléculas del combustible y el aire de admisión deben interactuar entre sí. La relación entre la gasolina y el oxígeno se llama relación de aire de combustión o lambda. La proporción ideal para quemar todos los átomos de gasolina se llama Lambda 1.0

Lambda 1 corresponde a 1 kg de gasolina y (1.34 litros) y 14.7 kg de aire respirable. Esta relación, lambda 1, también se conoce como mezcla de combustión estequiométrica y significa que la mezcla de combustible / oxígeno se quema por completo. Ese es el caso ideal. Teóricamente. Sin embargo, los motores modernos también utilizan una mezcla rica durante la combustión para aumentar el rendimiento o para enfriar la cámara de combustión; en el caso ideal, sin embargo, sería deseable un exceso de aire. Cuando hay más oxígeno disponible que combustible, se denomina mezcla pobre. Por el contrario, si logra el mismo rendimiento con una mezcla pobre que con una relación lambda 1, esto significa que necesita menos combustible para el mismo trabajo. Entonces el coche es más económico. Sin embargo, una mezcla pobre en realidad tiene el efecto de reducir el rendimiento del motor. Por otro lado, en el caso de la combustión pobre, existe la temperatura más baja de la cámara de combustión, que se asocia con una mayor eficiencia y reduce significativamente el desarrollo de NOx. El secreto de una combustión limpia está en la mezcla de aire.

La quemadura magra, sin embargo, tiene otros problemas. Tan pronto como estén presentes demasiadas moléculas de oxígeno, existe el riesgo de que no se pueda encender toda la mezcla en el momento deseado. En un autoencendido por alta compresión, este problema podría evitarse. Porque entonces el impulso de la combustión ya no comienza desde la bujía ubicada en el centro.

Entonces, ¿qué es más obvio que quemar una mezcla magra por autoencendido?

Y eso es exactamente lo que todos los demás no han logrado hasta ahora. El nuevo enfoque de la tecnología Skyactiv-X combina el encendido por compresión con el encendido externo, permite una mezcla de aire y combustible muy por encima de lambda 1 y aún evita el encendido por compresión incontrolado (detonación) de la gasolina. Este éxito es posible gracias a dos factores: por un lado, la electrónica moderna del motor solo ahora puede controlar la combustión de cada cámara de combustión con precisión y en vivo, y por otro lado, este es el truco de Mazda, mediante el uso de una bujía. se pasa por alto el efecto de un punto de ignición difícilmente controlable. Eso puede resultar confuso al principio. ¿Un "autoencendido" con bujía?

SPCCI: un avance en la tecnología de motores

La mezcla extremadamente pobre de gasolina y aire se comprime en una proporción de 16 a 1 y está a punto de encenderse automáticamente. El proceso de combustión se inicia con un pequeño proceso de inyección adicional directamente en frente de la bujía y el encendido de la bujía. Sin embargo, el efecto no es que la ignición "se derrame" a las moléculas de combustible, como sería el caso. Más bien, a través de la combustión de la pequeña porción delante de la bujía y la expansión resultante en la cámara de combustión, la presión de compresión aumenta instantáneamente y la mezcla pobre restante en el compartimiento del motor se enciende por sí misma. Bamm. 

Lo que necesita varios cientos de palabras para explicar esto sucede en el motor de la nueva generación Skyactiv-X en milisegundos. De todo el esfuerzo, el conductor no obtiene nada. Nada Mazda promete un motor de gasolina que logra un nuevo nivel de eficiencia. Debido al complejo control del motor, el nuevo motor Skayctiv-X puede conducir en un rango de velocidad utilizable extremadamente amplio con un Lambdagemisch 1 más grande. Una combustión magra, limpia, conduce a una eficiencia en el nivel de los motores diesel modernos. Sin problemas de NOx. Sin problemas de CO2. Pero con la aceleración y la agilidad de un motor de gasolina moderno.

Conduce ágil

A diferencia de los motores actuales con carga pobre estratificada, palabra clave ciclo Atkinson (ciclo Miller), el motor Skyactiv-X no está vinculado a un rango de velocidad estrecho para ser lo más eficiente posible. Esto conduce a un nivel completamente nuevo de agilidad al conducir. La amplia gama de velocidades, en la que, gracias a la tecnología SPCCI, se puede conducir con una mezcla magra, permite que el prototipo Mazda3 se mueva ágil y aceleradamente por carreteras rurales. Con el objetivo de 190 CV y ​​230 Nm, el motor Skyactiv-X es superior a la generación actual de Skyactiv-G en términos de rendimiento, pero aún no impresionantemente masivo. La carga del compresor del Skyactiv-X no sirve para aumentar el rendimiento, sino solo para permitir un exceso máximo de aire. Por tanto, el compresor no está activo en el rango de baja velocidad. Probablemente podría haber operado con un e-turbo aquí, pero el primer paso fue usar el compresor probado y comprobado.

El amplio rango de velocidades utilizable hace que las marchas cada vez más complejas sean superfluas. Un motor que es tan eficiente a 1.900 revoluciones como a 3.500 revoluciones puede enviarse con seguridad a un viaje con seis marchas, sin tener que aceptar ninguna desventaja en el consumo.

El conductor no siente nada del encendido por compresión "controlado externamente". Solo un leve zumbido de una combustión no completamente controlada a velocidades muy bajas del motor ocasionalmente penetra en el oído durante la prueba de manejo de 1.5 horas. De lo contrario, el Skyactiv-X y su nueva plataforma de chasis convencen con un confort de ruido enormemente aumentado, una amortiguación limpia y atractiva y una dirección sensible.

El nuevo Mazda3 podría, por lo tanto, cuando se trata de 2019 en el mercado, con la tecnología Skyactiv-X, la agilidad y el placer de conducir siguen siendo un punto brillante para los partidarios de los motores de combustión interna.

Conscientemente diferente

Con la tecnología Skyactiv-X, Mazda está tomando deliberadamente un camino diferente al del resto de la industria automotriz. Puede pensar que esto es un error cuando ve los esfuerzos que están haciendo otros fabricantes para convertir sus flotas a tecnología híbrida enchufable. Pero Mazda aún no cree en el fin del motor de combustión interna e incluso está a la vanguardia del desarrollo de motores con la nueva tecnología. Hay muchos buenos argumentos por los que Mazda podría tener razón en esto. Un motor de combustión clásico podría tomar la delantera en el equilibrio entre el pozo y la rueda si su combustible fuera neutro en CO2. Esta no es la gasolina clásica. Pero Mazda también está trabajando con universidades en Japón en una tecnología de gasolina con algas. Tan gasolina artificial. Y, por supuesto, está preparando un automóvil eléctrico para 2019, porque simplemente no puede prescindir de él. Aunque solo sea por razones políticas.