Ci sono motori diesel e ci sono motori a benzina. Tutti sanno. Due diversi tipi di carburante, diversa tecnologia, diversi vantaggi. Anche se si aggiungono metano e gpl, sono solo sottogruppi del “motore a benzina”, il motore a scoppio. Il diesel, d'altra parte, è un motore ad accensione spontanea. Da un punto di vista puramente tecnico, è sempre stato un sogno ingegneristico combinare i migliori risultati di entrambi i mondi. Ma molti produttori hanno già fallito a causa di questo. Un'azienda come Mercedes-Benz aveva anche provato il "diesotto" e fermato gli esperimenti. Ma nel 2019 è arrivato il momento: un piccolo marchio automobilistico giapponese presenta il primo "diesel a benzina" in serie.

Skyactiv-X - La risposta di Mazda a domande ardenti

Test drive nel prototipo

Il prototipo si trova in una vernice nera opaca sotto il sole portoghese. Sembra una Mazda 3. E anche l'abito in lamiera è preso in prestito dall'attuale Mazda3. Sotto il foglio, però, c'è già una grossa porzione del successore, che sarà lanciato sul mercato all'inizio del 2019. E, cosa particolarmente importante, ci sono 5 dei 6 prototipi esistenti con tecnologia Skyactiv-X sotto il cofano che sono stati allineati qui per dare ai giornalisti un'idea della nuova tecnologia. Una tecnologia che Mazda promette non meno del 20-30% in più di efficienza - quindi facilmente alla pari con gli attuali motori diesel Mazda - oltre al divertimento di guida su un'ampia gamma di velocità e, particolarmente importante nei tempi attuali, pulito come quasi nessun altro motore. I motori Skyactiv-X supereranno di un fattore 10 i prossimi valori limite dell'UE. E non solo sul banco di prova, ma nel cosiddetto test RDE, ovvero su strada. Per raggiungere questo obiettivo, Mazda ha aperto un capitolo completamente nuovo dal lato del motore.

Autoaccensione per accensione a scintilla

Il modo in cui sono andati gli ingegneri di Mazda è notevole. Ma prima, una breve digressione nella tecnologia della combustione del carburante dovrebbe aiutare a chiarire i progressi compiuti da Mazda. Per bruciare benzina, le molecole del combustibile e dell'aria aspirata devono interagire tra loro. Il rapporto tra benzina e ossigeno è chiamato rapporto dell'aria di combustione o lambda. Il rapporto ideale per bruciare tutti gli atomi di benzina si chiama Lambda 1.0

Lambda 1 corrisponde a 1 kg di benzina e (1.34 litri) e 14.7 kg di aria respirabile. Questo rapporto, lambda 1, è anche noto come miscela di combustione stechiometrica e significa che la miscela carburante / ossigeno è completamente bruciata. Questo è il caso ideale. Teoricamente. Tuttavia, i motori moderni utilizzano anche una miscela ricca durante la combustione per aumentare la potenza o per raffreddare la camera di combustione - nel caso ideale, tuttavia, sarebbe auspicabile un eccesso di aria. Quando è disponibile più ossigeno del carburante, si parla di miscela magra. Al contrario, se si ottengono le stesse prestazioni con una miscela magra come con un rapporto lambda 1, ciò significa che è necessaria meno carburante per lo stesso lavoro. Quindi l'auto è più economica. Tuttavia, una miscela povera ha effettivamente l'effetto di ridurre le prestazioni del motore. D'altra parte, nel caso di combustione povera, si ha la temperatura della camera di combustione più bassa, che si associa a una maggiore efficienza e riduce notevolmente lo sviluppo di NOx. Il segreto di una combustione pulita sta nella miscela di aria.

La combustione magra, tuttavia, ha altri problemi. Non appena ci sono troppe molecole di ossigeno, c'è il rischio che l'intera miscela non possa essere accesa al momento desiderato. Questo problema potrebbe essere evitato in caso di autoaccensione per alta compressione. Perché allora l'impulso della combustione non proviene più dalla candela posizionata centralmente.

Cosa potrebbe esserci di più ovvio che bruciare una miscela magra con l'autoaccensione?

Ed è esattamente ciò che tutti gli altri non sono riusciti a fare finora. Il nuovo approccio della tecnologia Skyactiv-X combina l'accensione per compressione con l'accensione esterna, consente una miscela aria-carburante ben al di sopra di lambda 1 ed evita comunque l'accensione per compressione incontrollata (battito) della benzina. Questo successo è reso possibile da due fattori: da un lato, l'elettronica del motore moderna solo ora è in grado di controllare la combustione per ciascuna camera di combustione in modo preciso e vivo, e dall'altro, questo è il trucco di Mazda, utilizzando una candela. si bypassa l'effetto di un punto di accensione difficilmente controllabile. All'inizio potrebbe creare confusione. Un “autoaccenditore” con una candela?

SPCCI - Una svolta nella tecnologia dei motori

La miscela aria-benzina estremamente magra viene compressa in un rapporto di 16 a 1 e sta per autoaccendersi. Il processo di combustione viene avviato con un piccolo processo di iniezione aggiuntivo direttamente davanti alla candela e l'accensione della candela. Tuttavia, l'effetto non è che l'accensione "si riversi" sulle molecole di carburante, come sarebbe il caso. Piuttosto, attraverso la combustione del piccolo porzionamento davanti alla candela e la conseguente espansione nella camera di combustione, la pressione di compressione viene aumentata in modo preciso e la miscela povera rimanente nel vano motore si infiamma. Bamm. 

Ciò che richiede diverse centinaia di parole per spiegare qui accade nel motore della nuova generazione Skyactiv-X in pochi millisecondi. Il conducente non nota nulla dell'intero sforzo. Niente. Mazda promette quindi un motore a benzina che raggiunge un livello completamente nuovo di efficienza. Grazie all'elaborato sistema di controllo del motore, il nuovo motore Skayctiv-X è in grado di guidare in una gamma di velocità utilizzabile estremamente ampia con una miscela lambda più grande di 1. La combustione magra, pulita, porta all'efficienza a livello dei più moderni motori diesel. Senza problemi di NOx. Senza problemi CO2. Ma con la gioia di girare e l'agilità di un moderno motore a benzina.

Guida agile

A differenza degli attuali motori con carica magra stratificata, parola chiave ciclo Atkinson (ciclo Miller), il motore Skyactiv-X non è vincolato a un intervallo di velocità ristretto per essere il più efficiente possibile. Questo porta a un livello completamente nuovo di agilità durante la guida. L'ampia gamma di velocità, in cui, grazie alla tecnologia SPCCI, può essere guidata con una miscela magra, consente al prototipo Mazda3 di tessere agilmente e su strade di campagna. Con 190 PS e 230 Nm mirati, il motore Skyactiv-X è superiore all'attuale generazione Skyactiv-G in termini di prestazioni, ma non è ancora straordinariamente massiccio. La carica del compressore dello Skyactiv-X non serve ad aumentare le prestazioni, ma solo a consentire il massimo eccesso d'aria. Il compressore quindi non è attivo nel range di bassa velocità. Probabilmente avresti potuto operare con un e-turbo qui, ma il primo passo è stato utilizzare il compressore collaudato.

L'ampio range di velocità utilizzabili rende superflui gli ingranaggi sempre più complessi. Un motore efficiente tanto a 1.900 giri quanto a 3.500 giri può essere tranquillamente inviato in viaggio con sei marce, senza dover accettare alcuno svantaggio nei consumi.

Il guidatore non sente nulla dall'accensione a compressione "controllata esternamente". Solo un debole ronzio da una combustione non completamente controllata a regimi del motore molto bassi occasionalmente penetra nell'orecchio durante il test drive di 1.5 ore. Altrimenti, lo Skyactiv-X e la sua nuova piattaforma del telaio convincono con un comfort acustico notevolmente aumentato, uno smorzamento pulito e accattivante e uno sterzo sensibile.

Quando 3 arriva sul mercato, la nuova Mazda2019 potrebbe diventare un vero raggio di speranza per gli appassionati di motori a combustione con tecnologia Skyactiv-X, agilità e piacere di guida.

Deliberatamente diverso

Mazda sta deliberatamente andando in una direzione diversa rispetto al resto dell'industria automobilistica con la tecnologia Skyactiv-X. Potresti pensare che questo sia un errore quando vedi gli sforzi che altri produttori stanno compiendo per convertire le loro flotte alla tecnologia ibrida plug-in. Ma Mazda non crede ancora alla fine del motore a combustione interna ed è anche in prima linea nello sviluppo del motore con la nuova tecnologia. Ci sono molti buoni argomenti per cui Mazda potrebbe avere ragione su questo. Un classico motore a combustione potrebbe prendere l'iniziativa nel bilanciamento dal pozzo alla ruota se il suo carburante fosse CO2 neutro. Questa non è la classica benzina. Ma Mazda sta anche collaborando con le università del Giappone su una tecnologia a benzina di alghe. Quindi benzina artificiale. E ovviamente stai preparando un'auto elettrica per il 2019, perché semplicemente non puoi farne a meno. Anche se solo per ragioni politiche.