Motores de gasolina (SKYACTIV-G)

A diferencia del camino seguido por muchas marcas, Mazda no ha optado por reducir la cilindrada y añadir un turbocompresor para lograr una potencia alta y un consumo bajo en su motor de gasolina. Lo que ha hecho es hacer motores con una relación de compresión altísima: 14 a 1.

Aumentando la diferencia de volumen que ocupa la mezcla de aire y gasolina en el cilindro cuando el pistón está en los extremos de su recorrido (el punto muerto inferior y el punto muerto superior) se consigue una combustión más rápida, debido al aumento de presión y temperatura.

Pero aumentar la compresión tiene un efecto negativo, que es la aparición de la detonación. En vez de producirse una combustión ordenada según se propaga el frente de llama, las condiciones de presión y temperaturas elevadas pueden producir que exista combustión en otras zonas del cilindro. Esto produce distintas ondas, que chocan entre ellas y que pueden provocar daños en el motor.

Para solucionar este problema Mazda emplea un colector de escape del tipo 4-2-1. Esta geometría, distinta a la usual de 4 en 1, evita que la presión de los gases de un cilindro produzcan un retorno en los de otro. Así, las salidas de los cilindros 1 y 3 se juntan en una tras recorrer un trayecto largo y las de los 2 y 4 en otra, para luego unirse esas dos resultantes. Esto permite que la mezcla en el cilindro sea más fresca al no haber tanto retorno de gases.

Este colector con mayor recorrido para los gases tiene un problema, que es que los gases de escape se enfrían más, lo que supone un inconveniente para que el catalizador alcance la temperatura de funcionamiento al arrancar el coche. Para evitarlo, en la fase calentamiento el encendido se retrasa (empeora el rendimiento térmico y provoca gases de escape más calientes) y se produce una inyección con carga estratificada (al haber un exceso de aire en la cámara se efectúa una segunda inyección de gasolina durante la fase de expansión que combuste muy tarde y que calienta los gases de escape.

Otros elementos que colaboran para facilitar la combustión son los inyectores de seis orificios que atomizan mejor la gasolina y consiguen una mezcla más homogénea.

Respecto al motor de gasolina anterior (el que no tenía la tecnología SKYACTIV), las pérdidas por bombeo se han reducido un 20 % gracias al sistema de distribución (actuando sobre las válvulas de admisión es posible dejar un poco más abierta la mariposa, que es la fuente principal de pérdidas por bombeo). El menor diámetro del cilindro (83,5 en vez de 87,5 mm) reduce las pérdidas por enfriamiento. Y las pérdidas por rozamiento son un 30 % inferiores.

Motores Diesel(SKYACTIV-D)

Los motores Diesel (de 2,2 litros) comparten la relación de compresión con el de gasolina. Algo doblemente sorprendente por ser muy baja en un motor Diesel y muy alta para uno de gasolina. El motor de un Porsche 911 Carrera (gasolina) tiene una relación de 12,5 a 1 (ficha técnica) y el del Mitsubishi ASX 200 DI-D (Diesel) tiene 14,9 a 1 (ficha técnica). Mazda dice que esta relación de compresión es «ideal para la eficiencia».

Estos motores Diesel SKYACTIV cumplen, sin necesidad de aditivos como sí ocurría en el CX-7, la normativa de emisiones Euro 6, que reduce notablemente las emisiones de óxidos de nitrógeno, elementos que se producen por las elevadas temperaturas que se alcanzan en la cámara de combustión. Con la disminución de la relación de compresión, se disminuye la temperatura y, por tanto, las emisiones. Un inconveniente es el arranque en frío, algo que Mazda soluciona con un sistema de alzada variable en las válvulas de escape, que deja parte de los gases (calientes) en la cámara.

Otra característica de los motores Diesel, que no es novedosa pero sí poco frecuente, es que tienen dos turbocompresores que trabajan en serie (generan una sobrepresión relativa de 1,7 bar). Primero lo hace uno pequeño a pocas revoluciones; a medio régimen se solapa el trabajo de los dos; y a regímenes altos, es el turbo más grande el que genera la sobrepresión (más detalles sobre el motor Diesel de 2,2 l en el blog Teletransporte). La inyección es mediante agujas piezoeléctricas con 10 orificios.

 

Información SKYACTIV 2 y 3