Wer Automobiltechnik liebt, muss vor Mazda Hut ziehen. Mit begrenzteren Ressourcen als die meisten Hersteller weltweit – die Gruppensynergien nutzen, um Skaleneffekte zu erzielen – verfolgt Mazda weiterhin seinen eigenen Weg unabhängig. Es entwickelt eigene Plattformen, eigene Motoren, eigene Lösungen. Und das alles, ohne auf die Dienste anderer Marken zurückzugreifen. Bemerkenswert, nicht wahr?
Aber Mazda ging noch weiter. Während alle anderen Hersteller auf eine Reduzierung des Motorenvolumens (sogenanntes Downsizing) durch Aufladung und Direkteinspritzung setzten, behielt Mazda den Hubraum seiner Motoren bei und brachte eine neue Generation von SKYACTIV-Atmosphären-Benzinmotoren auf den Markt, die auf eine andere Richtung setzten: Reduzierung der Energieverluste durch Reibung und Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses. Alle sagten: Der Weg ist nicht dieser Mazda. Aber es war an der Zeit, der japanischen Marke Recht zu geben: Downsizing war schließlich keine Lösung.
NICHT VERPASSEN: Erste Eindrücke vom neuen Kia Stinger (live)
Ergebnis? Mazda stellt weiterhin absolute Absatzrekorde in allen Märkten auf und sagt, dass bis zur Elektrifizierung des Autos bei Verbrennungsmotoren in Sachen Effizienz noch ein weiter Weg vor sich liegt. Wie wir diese Woche berichteten, will Mazda die Messlatte noch einmal höher legen.Mögen?
Implementierung der HCCI-Technologie, die für "Homogenous Charge Compression Ignition" oder "Ignition by Compression with homogen charge" steht, in der nächsten Generation von SKYACTIV-Benzinmotoren (die möglicherweise bereits 2018 auf den Markt kommen wird). Bei dieser Technologie wird die Kraftstoffzündung durch das hohe Verdichtungsverhältnis des Motors erreicht, wodurch die herkömmlichen Zündkerzen zum Starten der Gemischexplosion entfallen. Oder mit anderen Worten, der Druck im Gemisch ist so groß, dass er seine Zündung auslöst.
Im Grunde ist dies bereits bei Dieselmotoren der Fall, die hinsichtlich des Energieverbrauchs effizienter sind als herkömmliche Benzinmotoren, die aber andererseits umweltschädlicher sind (durch die bei der Verbrennung von Diesel entstehenden Gase).
Ein weiterer Vorteil von HCCI-Motoren gegenüber Dieselmotoren besteht darin, dass sie ohne Direkteinspritzung oder Common-Rail-Systeme auskommen: Der Kraftstoff wird in geringerer Menge und homogener in den Brennraum eingespritzt – ein wesentlicher Faktor für die Detonation des Kraftstoffs gleichermaßen. Siehe Bild unten:
Mehrere Marken haben bereits versucht, diese Technologie in ihren Serienmotoren umzusetzen: Nissan, Opel (GM), Mercedes-Benz und Hyundai. Alles versucht, aber keiner war erfolgreich.
Anscheinend ist es Mazda gelungen, das Verdichtungsverhältnis seiner HCCI-Motoren auf einen Extremwert zu erhöhen, der nahe 18:1 liegen sollte. Im Vergleich haben Dieselmotoren ein durchschnittliches Verdichtungsverhältnis von 16:1, während diese Werte bei herkömmlichen Ottomotoren zwischen 9:1 und 10,5:1 schwanken (je nachdem ob atmosphärisch oder Turbo).
Hinweis: Das Verdichtungsverhältnis bezieht sich darauf, wie oft das Volumen des Luft-Kraftstoff-Gemischs des Zylinders vor der Explosion in der Brennkammer komprimiert wird.
Vorteile dieses Systems
Laut Mazda reduziert die Arbeit mit HCCI-Detonation anstelle der Arbeit mit traditioneller Zündung die Produktion von NOx bei der Verbrennung um bis zu 30 %. Und nicht nur die Emissionen sinken, auch der Verbrauch sinkt – Werte, die bekanntlich nicht miteinander korrelieren.Dieses General Motors-Video zeigt, wie das HCCI-System funktioniert:
Probleme, Probleme, Probleme
Theoretisch ist das Prinzip einfach: Hohes Verdichtungsverhältnis + homogenes Gemisch = effizientere und sauberere Verbrennung. Das Prinzip ist einfach, die Ausführung jedoch komplex.
Damit dieses System korrekt funktioniert, sind Soft- und Hardware erforderlich, die die Wärme im Brennraum, die Rotation, die Kraftstoffeinspritzung sowie die Öffnungs- und Schließzeit der Ventile überwachen können. Es ist sehr komplex, all diese Faktoren in Echtzeit abzugleichen, um den Benutzer angenehm zu halten. Viele Marken haben es versucht, keine hat es geschafft.
Ein weiteres Problem ist der Kaltbetrieb, während die Brennkammer nicht die ideale Betriebstemperatur erreicht, ist die Verbrennung ungleichmäßig.
Es scheint, dass Mazda im Gegensatz zu den bereits erwähnten Marken alle diese Probleme gelöst hat. Mögen? Wir werden es bald herausfinden. Ziel von Mazda ist es, dass bereits die nächste Generation des Mazda3 mit SKYACTIV HCCI-Motoren ausgestattet ist, ein Modell, das bereits 2018 auf den Markt kommen soll.
Wir hoffen jedoch, dass Mazda auch diesen Motor nicht vergisst…