Il existe des moteurs diesel et des moteurs à essence. Tout le monde le sait. Deux types de carburant différents, une technologie différente, des avantages différents. Même si l’on ajoute le GNC et le GPL, ce ne sont que des sous-groupes du « moteur à essence », le moteur à essence à allumage par étincelle. Le diesel, quant à lui, est un moteur diesel. D’un point de vue purement technique, les ingénieurs ont toujours rêvé de combiner les meilleurs résultats des deux mondes. Mais de nombreux fabricants ont déjà échoué à cause de cela. Une entreprise comme Mercedes-Benz a également essayé le « Diesotto » et a arrêté les expériences. Mais en 2019, le moment est venu : une petite marque automobile japonaise présente le premier « moteur essence-diesel » de série.

Skyactiv-X - La réponse de Mazda aux questions brûlantes

Essai routier dans le prototype

Le prototype se dresse discrètement dans une peinture noire mate sous le soleil portugais. Elle ressemble à une Mazda 3. Et la robe en tôle est également empruntée à l'actuelle Mazda3. Cependant, il existe déjà une grande partie du successeur, qui sera lancé sur le marché début 2019, sous la tôle. Et surtout, il y a 5 des 6 prototypes existants avec la technologie Skyactiv-X sous le capot qui ont été alignés ici pour donner aux journalistes une impression de la nouvelle technologie. Une technologie que Mazda promet pas moins de 20 à 30% d'efficacité en plus - facilement comparable aux moteurs diesel actuels de Mazda - plus un plaisir de conduire sur une large plage de vitesse et, particulièrement important à l'heure actuelle, aussi propre que pratiquement aucun autre moteur. Les moteurs Skyactiv-X réduiront les prochaines valeurs limites de l'UE d'un facteur 10. Et pas seulement sur le banc d'essai, mais dans le test dit RDE, c'est-à-dire sur la route. Pour atteindre cet objectif, Mazda a ouvert un tout nouveau chapitre du côté du moteur.

Allumage automatique par allumage par étincelle

Le chemin parcouru par les ingénieurs de Mazda est remarquable. Mais d'abord, une brève digression dans la technologie de la combustion de carburant devrait aider à faire le tri des progrès réalisés par Mazda. Pour brûler de l'essence, les molécules du carburant et l'air aspiré doivent interagir. La relation entre l'essence et l'oxygène est appelée rapport d'air de combustion ou lambda. Le rapport idéal pour que tous les atomes d'essence puissent être brûlés s'appelle Lambda 1.0

Lambda 1 correspond à 1 kg d'essence et (1.34 litre) et 14.7 kg d'air respirable. Ce rapport, lambda 1, est également connu sous le nom de mélange de combustion stoechiométrique et signifie que le mélange carburant / oxygène est complètement brûlé. C'est le cas idéal. Théoriquement. Cependant, les moteurs modernes utilisent également un mélange riche pendant la combustion pour augmenter le rendement ou pour refroidir la chambre de combustion - dans le cas idéal, cependant, un excès d'air serait souhaitable. Lorsqu'il y a plus d'oxygène disponible que de carburant, on parle de mélange pauvre. À l'inverse, si vous obtenez les mêmes performances avec un mélange pauvre qu'avec un rapport lambda 1, cela signifie que vous avez besoin de moins de carburant pour le même travail. La voiture est donc plus économique. Cependant, un mélange pauvre a en fait pour effet de réduire les performances du moteur. En revanche, dans le cas d'une combustion pauvre, il y a une température de chambre de combustion plus basse, qui est associée à un rendement plus élevé et réduit considérablement le développement de NOx. Le secret d'une combustion propre réside dans le mélange d'air.

La combustion pauvre, cependant, a d'autres problèmes. Dès qu'il y a trop de molécules d'oxygène, il y a un risque que le mélange entier ne puisse pas s'enflammer au moment souhaité. Ce problème pourrait être évité dans le cas d'un auto-allumage par compression élevée. Car alors l'impulsion de la combustion ne vient plus de la bougie d'allumage située au centre.

Alors quoi de plus évident que de brûler un mélange pauvre par auto-inflammation?

Et c’est exactement pourquoi tous les autres ont échoué jusqu’à présent. La nouvelle approche de la technologie Skyactiv-X combine l'auto-allumage avec l'allumage par étincelle, permet un mélange air-carburant bien supérieur à lambda 1 et évite toujours l'auto-inflammation (cognement) incontrôlée de l'essence. Deux facteurs rendent ce succès possible : d'une part, l'électronique moteur moderne est seulement maintenant capable de contrôler la combustion dans chaque chambre de combustion en temps opportun et en direct et d'autre part, c'est l'astuce Mazda : vous pouvez éviter l'effet en utilisant une bougie d'allumage, un point d'allumage à peine contrôlable. Cela peut paraître déroutant au premier abord. Un « auto-allumeur » avec une bougie d’allumage ?

SPCCI - Une percée dans la technologie des moteurs

Le mélange essence-air extrêmement pauvre est comprimé dans un rapport de 16 pour 1 et est donc sur le point de s'enflammer spontanément. Le processus de combustion est initié par une petite injection supplémentaire directement devant la bougie d'allumage et la bougie s'allume. Cependant, l’effet n’est pas une « propagation » de l’inflammation via les molécules de carburant, comme cela serait habituel. En raison de la combustion de la petite partie située devant la bougie d'allumage et de l'expansion qui en résulte dans la chambre de combustion, la pression de compression augmente avec précision et le mélange pauvre restant dans le compartiment moteur s'enflamme. Bamm. 

Ce qui prend plusieurs centaines de mots à expliquer ici se passe dans le moteur de la nouvelle génération Skyactiv-X en quelques millisecondes. Le conducteur ne remarque rien de l'effort total. Rien. Mazda promet ainsi un moteur à essence qui atteint un tout nouveau niveau d'efficacité. En raison de la commande complexe du moteur, le nouveau moteur Skayctiv-X est capable de rouler dans une plage de vitesse utilisable extrêmement large avec un Lambdagemisch 1 plus grand. La combustion pauvre, propre, conduit à l'efficacité au niveau des moteurs diesel les plus modernes. Sans problèmes de NOx. Sans problèmes CO2. Mais avec la joie de tourner et l'agilité d'un moteur à essence moderne.

Conduit agile

Contrairement aux moteurs actuels à charge stratifiée maigre, mot-clé cycle d'Atkinson (cycle de Miller), le moteur Skyactiv-X n'est pas lié à une plage de vitesse étroite pour être le plus efficace possible. Cela conduit à un tout nouveau niveau d'agilité lors de la conduite. La large plage de vitesse, dans laquelle, grâce à la technologie SPCCI, peut être conduite avec un mélange maigre, permet au prototype Mazda3 de se faufiler de manière agile et rapide sur les routes de campagne. Avec l'objectif de 190 PS et 230 Nm, le moteur Skyactiv-X est supérieur à la génération actuelle Skyactiv-G en termes de performances - mais toujours pas d'une puissance motorisée impressionnante. La charge du compresseur du Skyactiv-X ne sert pas à augmenter les performances, mais uniquement à permettre un excès d'air maximal. Le compresseur n'est donc pas actif dans la plage de basse vitesse. On aurait probablement pu fonctionner avec un e-turbo, mais la première étape a été d'utiliser le compresseur éprouvé.

La large plage de vitesse utilisable rend superflus les rapports de plus en plus complexes. Un moteur qui est tout aussi efficace à 1.900 tours qu'à 3.500 tours peut être envoyé en toute sécurité sur un trajet à six vitesses - sans avoir à accepter de désavantages en termes de consommation.

Le conducteur ne ressent rien de l'auto-allumage « contrôlé de l'extérieur ». Seul un léger bruit de sonnerie provenant d'une combustion non complètement contrôlée à très basse vitesse a atteint les oreilles lors de l'essai routier d'une heure et demie. Sinon, le Skyactiv-X et sa nouvelle plate-forme de châssis impressionnent par un confort sonore considérablement accru, un amortissement propre et réactif et une direction sensible.

Lorsque le 3 arrivera sur le marché, le nouveau Mazda2019 pourrait devenir une véritable lueur d'espoir pour les fans de moteurs à combustion avec la technologie Skyactiv-X, l'agilité et le plaisir de conduire.

Consciemment différent

Avec la technologie Skyactiv-X, Mazda prend délibérément une voie différente de celle du reste de l'industrie automobile. Vous pensez peut-être que c'est une erreur lorsque vous voyez les efforts que font les autres fabricants pour convertir leurs flottes en technologie hybride rechargeable. Mais Mazda ne croit pas encore à la fin du moteur à combustion interne et est même à la pointe du développement moteur avec la nouvelle technologie. Il existe de nombreux bons arguments pour lesquels Mazda pourrait avoir raison à ce sujet. Un moteur à combustion classique pourrait prendre la tête de l'équilibre du puits à la roue si son carburant était neutre en CO2. Ce n'est pas de l'essence classique. Mais Mazda travaille également avec des universités japonaises sur une technologie d'essence d'algues. Donc essence artificielle. Et bien sûr, vous préparez une voiture électrique pour 2019, car vous ne pouvez tout simplement pas vous en passer. Même ne serait-ce que pour des raisons politiques.