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Mazda Skyactiv X | Funktionsweise | technische Daten | Vorteile | Unterschiede | im Mazda 3

Der neue Mazda Skyactiv-X-Motor – Funktionsweise, technische Daten, Vorteile, Unterschiede zu konventionellen Motoren & vieles mehr im Überblick

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    Die Automobilindustrie befindet sich mitten im Wandel. WĂ€hrend zahlreiche Hersteller auf Elektromotoren und Plug-in-Versionen setzen, geht Mazda einen völlig anderen Weg und bringt mit dem neuen Skyactiv-X-Motor eine einzigartige Mischung aus Benziner und Diesel auf den Markt. Der Weg zu einer serienreifen Mischung aus Benziner und Diesel war lang und auch andere Hersteller, wie beispielsweise VW, Opel und Mercedes, experimentierten mit dieser Motorentechnik. WĂ€hrend die Entwicklung dort jedoch ins Stocken geriet, bringt Mazda mit dem Mazda 3 nach zahlreichen Prototypen, endlosen Labortests und tausenden Testkilometern nun das erste Serienfahrzeug mit der neuen Technik auf den Markt. Doch wie genau funktioniert die neue Skyactiv-X-Technik, wie unterscheidet sie sich von konventionellen Motoren und welche Vorteile bringt diese Form der Motorisierung mit sich? Diese und viele weitere Fragen klĂ€ren wir fĂŒr Sie in diesem Beitrag.

    Skyactiv-X – Der weltweit erste Benziner mit den Eigenschaften eines Diesels

    Beim neuen 2,0-Liter Vierzylinder Skyactiv-X-Motor von Mazda handelt es sich um den weltweit ersten Serien-Benzin-Motor, der die Vorteile der von Dieselmotoren bekannten KompressionszĂŒndung nutzt. Der Motor arbeitet mit einem mageren homogenen Kraftstoff-Luft-Gemisch, das zwei- bis dreimal magerer als bei bekannten Motoren ist. Der deutlich geringere Kraftstoffanteil in der Luft hat jedoch den Nachteil, dass das Gemisch mittels konventioneller ZĂŒndung per ZĂŒndkerze zwar entzĂŒndet, jedoch nicht vollstĂ€ndig verbrannt werden kann. Da Mazda mit dem Ziel, den Kraftstoffverbrauch zu senken, aber bereits bei den Skyactiv-G-Benzinmotoren mit einem sehr hohen VerdichtungsverhĂ€ltnis arbeitet, kam schnell die Idee auf, das VerdichtungsverhĂ€ltnis noch weiter zu erhöhen und das Kraftstoff-Luft-Gemisch wie bei Dieselmotoren durch Kompression zu zĂŒnden. Dank der einzigartigen SPCCI-Technik wird diese Methode nun erstmals in Serie verbaut.

    Mazdas einzigartiges SPCCI-Verfahren

    Wie eingangs erwĂ€hnt, haben auch andere Hersteller versucht, das Konzept der KompressionszĂŒndung eines homogenen mageren Gemisches (Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI)) zu realisieren. Dabei war aber niemand in der Lage, einen zuverlĂ€ssigen Wechsel zwischen Fremd- und KompressionszĂŒndung zu realisieren – BIS JETZT! Dank seiner einzigartigen Spark Controlled Compression Ignition (SPCCI) kann Mazda diesen nahtlosen Wechsel erstmals gewĂ€hrleisten. HierfĂŒr wird eine spezielle Kraftstoffeinspritzung genutzt, die zwei verschiedene Kraftstoff-Luft-Gemische innerhalb des Brennraumes erzeugt und so eine KompressionszĂŒndung auslöst.

    SPCCI-Verfahren

    HierfĂŒr wird im ersten Schritt ein homogen mageres Gemisch mit hohem Luftanteil fĂŒr eine magere Verbrennung beim Ansaugen der Verbrennungsluft gebildet. Im Zuge des Verdichtungstaktes wird Kraftstoff separat zugespritzt. Dadurch entsteht in einem kleinen Bereich direkt an der ZĂŒndkerze ein fetteres Gemisch, das sich wegen des hohen DichtungsverhĂ€ltnisses von 16,3:1 kurz vor der SelbstzĂŒndung befindet. Die fettere Gemischwolke wird dann zum richtigen Zeitpunkt von einer ZĂŒndkerze entzĂŒndet, wodurch der Druck im Brennraum zusĂ€tzlich ansteigt. Dieser Druckanstieg hat zur Folge, dass sich das magere homogene Gemisch im gesamten Brennraum durch KompressionszĂŒndung entzĂŒndet und schließlich verbrennt. Durch das extrem magere Kraftstoff-Luft-Gemisch, dessen Luftanteil deutlich höher ist als bei konventionellen Benzinmotoren, lĂ€sst sich der Kraftstoffverbrauch mittels SPCCI im Teillastbereich signifikant senken. Bei höherem Leistungsbedarf sowie beim Starten bei sehr niedrigen Außentemperaturen wechselt der Motor nahtlos in den normalen Verbrennungsbetrieb. Eine unkontrollierte Verbrennung wird durch die Steuerung mittels ZĂŒndkerze verhindert. So wird auch der nahtlose Übergang zwischen Kompressions- und FremdzĂŒndung gewĂ€hrleistet. Im Vergleich zum HCCI-Verfahren kann SPCCI außerdem in deutlich grĂ¶ĂŸeren Betriebsbereichen genutzt werden. So lĂ€uft der Skyactiv-X zu ĂŒber 80 Prozent in einem Ă€ußerst effizienten Bereich und weist im Vergleich zum Skyactiv-G-Benzinmotor einen um 20 Prozent geringeren Kraftstoffverbrauch auf. Das Drehmoment ist dabei je nach Drehzahlbereich 10 bis 30 Prozent höher. Vor allem im Niedriglastbereich verfĂŒgt der Motor ĂŒber deutlich umweltschonendere CO2- und NOx-Werte. Damit stellt der Skyactiv-X die konventionelle Überzeugung, dass Benziner im Stadtverkehr unwirtschaftlich sind, in Frage. DarĂŒber hinaus entstehen durch die verhĂ€ltnismĂ€ĂŸig niedrige Verbrennungstemperatur weniger Stickoxide (NOx) als bei herkömmlichen Dieselmotoren. Diese NOx-Rohemissionen werden zudem durch eine spezielle AbgasrĂŒckfĂŒhrung noch weiter abgesenkt. Andere Schadstoffe wie Kohlenmonoxid oder unverbrannte Kohlenwasserstoffe werden durch einen Katalysator in unschĂ€dliche Verbindungen umgewandelt.

    Ziele der SPCCI-Technik

    Mazdas Technologiestrategie „Nachhaltiges Zoom-Zoom 2030“ beinhaltet unter anderem eine deutliche Reduktion der CO2-Emissionen. Das bedeutet, dass Mazda den unternehmensweiten CO2-Ausstoß bis 2030 im Vergleich zum Jahr 2010 um 50 Prozent senken will. Da zwei Drittel der globalen Stromproduktion derzeit auf der Nutzung fossiler Brennstoffe basiert, hĂ€lt es Mazda fĂŒr irrefĂŒhrend, Elektrofahrzeugen keine CO2-Emissionen zu attestieren. BerĂŒcksichtigt man nĂ€mlich die „Well-to-Wheel“-Bilanz, können die durchschnittlichen Emissionen von Elektroautos abhĂ€ngig vom zugrundeliegenden Energiemix denen herkömmliche PKW nĂ€mlich sehr nahekommen. Aus diesem Grund konzentriert sich Mazda zur Senkung der realen Emissionen auf die Optimierung des Verbrennungsmotors. Auf dem Weg zum perfekten Benzinmotor stellt der Skyactiv-X mit seinem SPCCI-Verfahren den neuesten Schritt des japanischen Autoherstellers dar. Der bahnbrechende Motor vereint die in der folgenden Abbildung dargestellten Vorteile von Benzin- und Dieselmotoren und bietet damit das Beste aus beiden Welten.

    Darstellung DichtungsverhÀltnis

    Skyactiv-X im Mazda 3

    Der Skyactiv-X entwickelt eine maximale Leistung von 137 kW/186 PS bei 6.000/min und ein maximales Drehmoment von 240 Nm bei 3.000/min, wodurch dynamische Fahrleistungen garantiert sind. So beschleunigt der Mazda 3 mit Skyactiv-X-Motor in 8,1 Sekunden von 0 auf 100 km/h und erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 216 km/h (Mazda 3 mit Frontantrieb und Sechsgang-Schaltgetriebe). Der CO2-Ausstoß belĂ€uft sich auf 106 g/km bei einem Kraftstoffverbrauch von 4,7 l/100 km. Im neuen Mazda 3 erfĂŒllt der Skyactiv-X die aktuell anspruchsvollste Abgasnorm Euro 6d. Sie beinhaltet unter anderem auch eine Schadstoffemissionsmessung im Realbetrieb (RDE).

    Skyactiv-X im Mazda CX-30

    Seit Juni 2019 ist die revolutionĂ€re Skyactiv-X Motorentechnologie im Mazda 3 bestellbar. Auch im neuen CX-30 wird diese Motorentechnologie bald verfĂŒgbar sein. Wie sich der Skyactiv-X im neuen CX-30 anfĂŒhlt, erfahren Sie hier:

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    Die Vorteile des Skyactiv-X im Überblick

    Damit Sie genau abwĂ€gen können, welche Motorisierungsvariante Ihren AnsprĂŒchen am ehesten gerecht wird, haben wir noch einmal alle Vorteile des neuen Skyactiv-X ĂŒbersichtlich fĂŒr Sie zusammengefasst.

    Höhere Leistung & verbessertes Ansprechverhalten

    Der 2,0-Liter große Vierzylinder liefert ĂŒber den gesamten Drehzahlbereich mehr Drehmoment als der aktuelle 2,0-Liter Skyactiv-G. Da die Drosselklappe ĂŒberwiegend geöffnet ist, bietet der Motor ein hervorragendes Ansprechverhalten sowie fĂŒr Dieselmotoren typische niedrige Drosselverluste. Auf der anderen Seite dreht er so gleichmĂ€ĂŸig und leicht bis in hohe Drehzahlbereiche wie klassische Benziner.

    Geringerer Kraftstoffverbrauch

    Vor allem im Niedriglastbereich kann der Skyactiv-X bezĂŒglich des Kraftstoffverbrauchs merkliche Verbesserungen vorzeigen. Seine Technik sorgt dafĂŒr, dass in deutlich grĂ¶ĂŸeren Betriebsbereichen und Fahrszenarien ausgezeichnete Verbrauchswerte erreicht werden. Das gilt vor allem auch fĂŒr den Stadtverkehr und Langstreckenfahrten.

    Weniger Emissionen

    Durch die verhĂ€ltnismĂ€ĂŸig niedrige Verbrennungstemperatur entstehen deutlich weniger Stickoxide als bei der KompressionszĂŒndung in herkömmlichen Dieselmotoren. Durch die spezielle AbgasrĂŒckfĂŒhrung werden diese Emissionen noch weiter reduziert. Schadstoffe wie Kohlenmonoxid und unverbrannte Kohlenwasserstoffe werden mittels Katalysator in unschĂ€dliche Verbindungen umgewandelt. DarĂŒber hinaus filtert ein Partikelfilter die Abgase.

    Kombination der Vorteile von Benzin- und Dieselmotoren

    Der Skyactiv-X ist eine neue Art von Verbrennungsmotor, der die Vorteile von Benzin- und Dieselmotoren verbindet, um herausragende Umwelt- sowie ausgezeichnete Leistungs- und Beschleunigungseigenschaften zu erreichen. Die einzigartige Technologie markiert einen neuen Abschnitt im Bestreben nach dem perfekten Verbrennungsmotor.

    Fazit

    Mit dem neuen Skyactiv-X bringt Mazda eine einzigartige Mischung aus Diesel- und Benziner auf den Markt. Im Grunde handelt es sich um einen Benzinmotor, der die Vorteile der KompressionszĂŒndung von Dieselmotoren nutzt. Die Folgen sind eine höhere Leistung sowie ein verbessertes Ansprechverhalten bei gleichzeitig geringerem Kraftstoffverbrauch und weniger umwelt- und gesundheitsschĂ€dlichen Emissionen. Dies gilt sowohl im Stadtverkehr als auch bei Langstreckenfahrten. Realisieren ließ sich diese neue revolutionĂ€re Motorisierung dank des eigens von Mazda entwickelten SPCCI-Verfahrens, das einen zuverlĂ€ssigen Wechsel von Fremd- und KompressionszĂŒndung ermöglicht. So lĂ€uft der Motor zu ĂŒber 80 Prozent in einem ĂŒberaus effizienten Bereich und verbraucht 20 Prozent weniger Kraftstoff als der Skyactiv-G. Vor allem im Niedriglastbereich werden zudem deutlich weniger CO2 und NOx ausgestoßen. Dank dieser herausragenden Leistungs-, Beschleunigungs- und Umwelteigenschaften verbindet das SPCCI-Verfahren die Vorteile von Benzin- und Dieselmotoren und macht den Skyactiv-X damit zu einer attraktiven Alternative fĂŒr Kunden, die Benziner bevorzugen, ohne auf die Effizienz von Dieselmotoren verzichten zu wollen.

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