El nuevo motor SKYACTIV-X de Mazda puede competir con las emisiones de CO2 de los eléctricos

El nuevo motor SKYACTIV-X de Mazda puede competir con las emisiones de CO2 de los eléctricos

• El motor SKYACTIV-X de Mazda de encendido por compresión con control de chispa (SPCCI) debutará el año que viene.
• En 2019 se introducirá un Mazda EV y la microhibridación, y en 2025 un híbrido enchufable.
• El desarrollo de la cadena cinemática de Mazda se basa en una evaluación más realista de las emisiones well-to-wheel.
• El nuevo motor SKYACTIV-X de Mazda, que se enciende con el encendido por compresión, muestra el potencial de reducir las emisiones de un motor de combustión interna a un vehículo eléctrico cuando se mide bien.

Comprometidos con el principio de la solución correcta en el momento oportuno, Mazda ha llegado a la conclusión de que, hasta que la creciente cantidad de energía de las energías renovables sustituya a las formas más sucias de generación de electricidad, como el lignito, las cadenas eléctricas no satisfacen actualmente el deseo de la sociedad de reducir drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero. Más bien, la empresa se centra en mejorar las emisiones reales de los vehículos eléctricos mediante la maximización de la eficiencia del motor de combustión interna, como lo ejemplifica su nuevo motor de gasolina SKYACTIV-X de nueva generación.

Esto no quiere decir que Mazda dé la espalda al desarrollo de la cadena cinemática eléctrica. Comprometida a reducir sus emisiones corporativas medias de CO2 de "well-to-wheel" al 50 por ciento de los niveles de 2010 para 2030, y al 90 por ciento para 2050, la compañía introducirá en 2019 una tecnología híbrida suave y con EV -o microhibridación-, modelos con baterías incorporadas en 2020, y el primer híbrido enchufable de la marca en 2025.

Con dos tercios de la producción mundial de electricidad que actualmente depende del uso de combustibles fósiles, Mazda cree que las regulaciones que colocan las emisiones absolutas de un EV (vehículo eléctrico) a cero son poco claras. Con el fin de medir más correctamente las emisiones de CO2 a lo largo del ciclo de vida de un vehículo, Mazda va más allá de las actuales evaluaciones "Tank-to-Wheel" (que sólo consideran las emisiones durante la conducción) y pasa a un método de "Pozo a Rueda", que también contempla la extracción, fabricación y transporte de combustible.

El uso de la evaluación de las emisiones de "well-to-wheel" permitirá a Mazda hacer una evaluación más precisa de las vías de desarrollo de la cadena cinemática apropiada para continuar en el futuro inmediato. En este contexto, la compañía ha reconsiderado los méritos ecológicos de los vehículos con EV que consumen la energía generada por el uso de combustibles fósiles.

Un coche eléctrico de tamaño mediano consume unos 20 kilovatios-hora de electricidad por cada 100 km. La producción de esta energía con carbón se traduce en emisiones de CO2 de 200g/km; con petróleo, 156g/km; y con GNL (gas licuado de petróleo) 100g/km. Cuando se convierte a una cifra de "well-to-wheel", las emisiones medias de CO2 de un vehículo eléctrico son de unos 128 g/km, dependiendo de la fuente de generación de energía, mientras que la de un motor de gasolina Mazda SKYACTIV-G con una potencia comparable es de 142 g/km. Esto significa que con tan sólo un 10% de mejora en la eficiencia, las emisiones del motor SKYACTIV-G estarán a la par de las de los vehículos eléctricos.

De hecho, un motor SKYACTIV-G produce menos CO2,"Well-to-Wheel", que los vehículos eléctricos cuya electricidad es generada por carbón o petróleo. Y aunque los vehículos eléctricos que utilizan electricidad producida por GNL tienen un 30 por ciento menos de emisiones, Mazda cree que puede mejorar el motor de combustión interna lo suficiente como para alcanzar ese nivel.

El nuevo motor SKYACTIV-X de Mazda representa un paso significativo hacia ese objetivo. Es el primer motor de gasolina comercial del mundo que utiliza encendido por compresión, en el que la mezcla de combustible y aire se enciende espontáneamente al ser comprimida por el pistón.

El método de combustión patentado de la compañía -Ignición por compresión controlada porpark (SPCCI)- combina la ignición por chispa de un motor de gasolina con la ignición por compresión de un diesel. Esto supera dos cuestiones que hasta ahora han impedido la comercialización de los motores de gasolina de encendido por compresión, maximizando la zona de funcionamiento en la que es posible el encendido por compresión y logrando una transición sin fisuras entre el encendido por compresión y el encendido por chispa.

Dos de los factores clave para el funcionamiento exitoso del SPCCI son: en primer lugar, la capacidad del motor para cambiar de la mezcla ideal estequiométrica, 14.7:1 aire-combustible de un motor de gasolina convencional a la mezcla de combustión magra -más de 29.4:1; y en segundo lugar, el uso continuo de bujías de encendido. Cuando el motor está frío o en marcha a altas revoluciones, las bujías encienden la mezcla de forma convencional.

Cuando el motor está en modo de combustión pobre -alrededor del 80 por ciento del tiempo- las bujías de encendido encienden un pulso de mezcla rica en combustible que se inyecta en el centro de los cilindros bajo presión ultra alta durante la carrera de compresión. Esto, a su vez, provoca una ignición por compresión con una rápida e incluso quemadura, lo que provoca un golpe de pistón más potente. El tiempo de combustión es controlado por la llama de la bujía. Por lo tanto, SPCCI combina las ventajas de los motores de gasolina y diesel para lograr un desempeño ambiental, potencia y aceleración sobresalientes.

Combinado con un supercargador para aumentar la presión de admisión, el encendido por compresión proporciona una respuesta del motor sin precedentes y un aumento del par motor del 10 al 30% con respecto al actual motor de gasolina SKYACTIV-G, mientras que el super lean-burn mejora la eficiencia del motor en un 20-30% con respecto al SKYACTYIV-G actual. Además, SKYACTIV-X es igual o superior al último motor diesel SKYACTIV-D en eficiencia de combustible.

Funcionando con alta eficiencia a través de una amplia gama de rpm y cargas del motor, el motor SKYACTIV-X permite una mayor latitud en la selección de las relaciones de transmisión, proporcionando una economía de combustible superior y el rendimiento de conducción.