Zó werkt de Skyactiv-X motor van Mazda

Onlangs maakte Mazda bekend dat de nieuwe Mazda3 nu ook te bestellen is met de splinternieuwe Skyactiv-X motor. De nieuwe viercilinder op benzine heeft dieseltrekjes, maar dan zonder de milieunadelen. Hoe krijgt Mazda dat voor elkaar?

Zeven jaar geleden presenteerde Mazda zijn Skyactiv-technologie in een productiemodel. Daarmee werden Mazda-motoren een stuk zuiniger. Nu is het tijd voor de volgende stap. Met de nieuwe Skyactiv-X-motor belooft de nieuwe Mazda3 een sensatie te worden op efficiencygebied. En niet lang daarna is de eveneens nieuwe Mazda CX-30 aan de beurt. Je kunt de nieuwe Mazda3 Skyactiv-X al bestellen, maar als je eerst wilt weten wat je technisch te wachten staat, lees dan even verder.

Skyactiv-motoren met hoge compressieverhouding Zoals bekend is Skyactiv Technology er vooral op gericht om de efficiency van Mazda's modellen te optimaliseren. Daarbij is gewichtsbesparing van groot belang, maar de hoofdrol is weggelegd voor de motor. De ­eerste Skyactiv-motor, de Skyactiv-G 1.3, beleeft in 2011 zijn première op de Automotive Engineering Exposition in Yokohama. De direct ingespoten viercilinder benzinemotor valt in de eerste plaats op door zijn hoge compressieverhouding. Deze bedraagt 14,1 : 1, terwijl de meeste direct ingespoten benzinemotoren niet verder komen dan 12,0 : 1. Die hoge compressieverhouding zorgt voor een zeer efficiënte verbranding. Maar de motor in de nieuwe Mazda3 Skyactiv-X gaat nog een paar stappen verder.

Skyactiv-G Nog even terug naar de Skyactiv-G-motoren. Met de 'G' van gasoline (benzine). In de verbrandingsruimten – zeg maar de cilinders – van de motor wordt het lucht-brandstofmengsel tot ontploffing gebracht. Hierbij geldt: hoe meer brandstof en lucht er in de verbrandingsmotor gaat – dus hoe groter de cilinderinhoud – des te krachtiger de explosie. En naarmate het harder knalt in de verbranding­s­ruimten, komt er meer vermogen vrij. En Hoe hoger de compressieverhouding, des te meer energie de motor uit het brandstof-luchtmengsel kan halen en die kan omzetten in beweging.

Zó voorkom je dat de motor gaat pingelen Als je dat weet, ga je je natuurlijk afvragen waarom niet elk merk zo hoog mogelijke compressieverhoudingen toepast. De belangrijkste reden daarvan is, dat een hoge compressieverhouding ook de temperatuur in de verbrandingsruimte opstuwt. Dit vergroot het risico op spontane, ongecontroleerde ontbranding. Dit wordt ook wel 'pingelen' genoemd en kan ernstige motorschade veroorzaken. Om het pingelrisico te elimineren, heeft Mazda ervoor gezorgd dat er via het uitlaatspruitstuk geen gloeiend hete uitlaatgassen naar de verbrandingskamer kunnen teruglekken. Hiervoor zijn de spruitstuk­buizen verlengd. Dat klinkt simpel, maar bij een standaardmotor zouden de uitlaatgassen in de uitlaat dan weer te veel afkoelen. En dat wil je ook niet, omdat de uitlaatgasreiniging dan niet meer optimaal functioneert. Dat probleem heeft Mazda weer getackeld door de vorm van de zuigers en het ontstekingstijdstip aan te passen, en door meergats injectoren te gebruiken.

Dieselachtige waarden Skyactiv-X Waarin verschilt de nieuwe Skyactiv-X nu van de Skyactiv-G? In de eerste plaats door een nóg hogere compressieverhouding. Die bedraagt nu 16,1 : 1, een dieselachtige waarde. Hierdoor zijn geen traditionele bougies meer nodig. Maar om oncontroleerbare compressie-ontbranding te voorkomen, past Mazda een eigen systeem toe om het brandstof-luchtmengsel te laten ontbranden: Spark Controlled Compression Ignition (SPCCI).

Slechts bescheiden vonk nodig Vanwege de hoge compressie is bij de koude start slechts een bescheiden bougievonk nodig. Die zorgt voor een kleine explosie rondom de elektrode. Bij traditionele benzinemotoren is de vlam veel groter, waardoor veel energie verloren gaat. De compacte vuurkogel van de SPCCI-bougie zorgt ervoor dat de druk in de verbrandingsruimte nog hoger wordt en dat ook de temperatuur verder oploopt. Hierdoor ontbrandt het brandstofmengsel in één keer in een grote explosie. In een gewone benzinemotor gaat dit geleidelijker, waardoor de explosie minder krachtig is.

Extreem arm mengsel Skyactiv-x Zolang je de motor niet te zwaar belast, rijdt de auto verder op compressie-ontsteking. Bij piekbelastingen komen de speciale bougies weer in actie, om het ontbrandingsproces in goed banen te leiden. Groot voordeel van SPCCI is dat het mengsel extreem arm kan zijn. Dat scheelt stevig in het verbruik en de CO2-uitstoot. Zo verbruikt de Mazda3 Skyactiv-X gemiddeld 4,4 l/100 km (1 op 22,7). Het vermogen is daarentegen veel hoger dan van de Skyactiv-G: 180 in plaats van 122 pk.

Bijzondere rol mechanische compressor Een ander opvallend onderdeel van de nieuwe Mazda-motor is de mechanische compressor. Normaliter heeft die de taak om extra lucht in de verbrandingsruimtes te persen, zodat er meer benzine kan worden verbrand. Lekker voor de power bij lage toerentallen, maar niet voor het verbruik. Bij de Skyactiv-X-motor wordt de compressor juist gebruikt om de efficiency bij hoge toerentallen te verhogen. Er wordt extra lucht toegevoerd om het brandstof-luchtmengsel lekker arm te houden.

Goed, beter, 'biesel' Resumerend kunnen we zeggen dat de Skyactiv-X-motor de fijne loopeigenschappen en de relatief schone uitstoot van een benzinemotor combineert met het hoge koppel en het gunstige verbruik van een diesel. Althans, in theorie. We zitten dan ook te popelen om te ervaren hoe de productieversie van de Japanse 'biesel' in de praktijk presteert. Op 18 juli is het zover. We houden je op de hoogte!

Klaar voor de volgende stap?

Alle artikelen

Bescheiden facelift voor de Opel Insignia is bescheiden

Autonieuws

Elektrische Ford Mustang Mach-E blijft net onder de 50.000 euro

Autonieuws

De vernieuwde Jaguar F-Type kijkt boos

Autonieuws
Ontdek meer