Hoe werkt Skyactiv-X en waarom doet Mazda het?

Aan het begin was er de verbrandingsmotor. En de uitvinding was best goed. Hij verplaatste de wereld, gaf ons pizzabezorgers en raceauto’s. Er zijn slechts twee kleine nadelen: de brandstofbron is eindig en we vergiftigen de aardbol ermee.

Nu kun je beide feiten in twijfel trekken (de opwarming van de aarde, en of de aarde überhaupt een bol is), maar zeker is dat de verbrandingsmotor onder vuur ligt. De wereld focust zich op het opgraven van stukjes van het periodiek systeem om batterijen mee te maken voor hybrides en elektrische auto’s. Slechts één autofabrikant gaat tegen de stroming in: Mazda.

Geen hybride of turbo

Mazda distantieert zich al de hele geschiedenis van de kudde. Het begon al met de wankelmotor. En toen iedereen begon aan kleine motoren met turbo’s, verhoogde Mazda de compressie en liet de cilinderinhoud ongemoeid. Geen downsizing maar rightsizing. En nu komen ze met Skyactiv-X. Geen batterijen, geen turbo’s, geen downsizing maar dieseltechniek in een benzinemotor.

Waarom Skyactiv-X?

Waarom doet Mazda zoveel moeite? Waarom niet gewoon accutechniek ontwikkelen of inkopen? Volgens Mazda is tweederde van de wereldwijde elektriciteit nog afkomstig van fossiele brandstoffen, bijvoorbeeld kolen. Inclusief de uitstoot van het opwekken van de elektriciteit, stoot een elektrische auto 128 gram CO2 per kilometer uit. Mazda denkt daar onder te kunnen duiken met Skyactiv-X. Dat zou voor nu dus beter zijn voor het milieu.

Hoe werkt Skyactiv-X?

Dit deel wordt een beetje technisch. Normale benzinemotoren mixen 14,7 delen lucht met één deel benzine, drukken dit samen en laten het ontploffen met de vonk van een bougie. Op het moment dat het mengsel ontploft, is de zuiger al onderweg naar beneden en beweegt weg van de explosie. Daardoor ontbrandt niet alle brandstof volledig. Heel inefficiënt, dus.

Skyactiv-X verbrandt alle brandstof in één klap (letterlijk). Het Europese hoofd van Mazda’s aandrijflijnen Heiko Strietzel omschrijft het verschil als het loslaten en weg laten vliegen van een ballon (oude motoren) of ze lek prikken met een naald (Skyactiv-X). Het laatste gaat een stuk sneller.

Hoe doet Mazda dit?

Om te beginnen is het brandstofmengel armer (minder brandstof) en de motorcompressie is veel hoger. Om dit te realiseren gebruikt Mazda een kleine supercharger om meer lucht de motor in te pompen, maar houdt de hoeveelheid brandstof hetzelfde. Meer lucht dus, minder brandstof.

De motor drukt de brandstof samen tot het punt dat het nét niet uit zichzelf ontbrandt. Dat is namelijk wat er gebeurt als je de compressie te hoog maakt: de brandstof ontbrandt spontaan, net als bij een diesel. Dan verbrandt het in één keer, maar dit kan ook te vroeg gebeuren. En dan krijg je te maken met pingelen.

De reparatie als gevolg van pingelen, betaalt met gemak de vakantie van je monteur. Liever niet dus. Hoe lost Mazda dit op? Rond de bougie spuit Mazda rijke brandstof in en laat dit ploffen met een vonkje. De ontploffing van het rijke mengsel verhoogt de druk in de cilinderkamer en hierdoor ontbrandt het arme mengel precies op het moment dat de Skyactiv-X dat wil. Maar dan wel alles in één keer. Veel efficiënter dus. Spark Controlled Compression Ignition (SPCCI) heet deze techniek.

Wat zijn de resultaten?

Het doel van de Skyactiv-X is om 80 procent van de tijd in de SPCCI-modus te lopen. Hierdoor wordt de motor 20 tot 30 procent efficiënter dan normale benzinemotoren. Het koppel zou met 10 tot 20 procent toenemen. De 2,0-liter Skyactiv-X-motor moet zo’n 190 pk produceren. De techniek zal in 2019 ongeveer klaar zijn voor productie.

Komt Mazda dan niet met een batterij?

Jawel. In 2019 komt er een elektrische auto, en een plug-in hybride in 2021. De Europese baas Jeff Guyton geeft wel toe dat elektrische auto’s ‘niet onze favoriete technologie zijn’, vanwege het gewicht, kosten en de impact op het milieu. ‘Maar we moeten ze wel aanbieden’, zegt hij. ‘Ondertussen blijft Mazda verder werken aan de perfecte verbrandingsmotor.’

Foto: Mazda Kai Concept