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Mazda SkyactivX, la revolución de los motores de combustión que nos hace creer en un futuro siempre con ellos

La marca japonesa está marcando un antes y un después en la historia de los motores de combustión. Así de importante es la propuesta tecnológica y de desarrollo que tiene Mazda en su nuevo motor. Denominado SPCCI (Spark Plug Controlled Compressión Ignition, algo así como Encendido de Compresión Controlada con Bujías), esta solución combina los beneficios de los motores diésel (torque y rendimiento) con los de gasolina (explosividad y modificación de los tiempos).

De hecho, el nombre X viene (explicado de manera no oficial), del cruce que ambos propulsores tienen en esta nueva mecánica. Es decir que estamos, prácticamente, ante una nueva generación de propulsores.

El SPCCI es una variante de los denominados HCCI (Homegeneus Charged Compressed Ignition) que hace algunos años marcas como Mercedes Benz, Volkswagen y General Motors estuvieron trabajando sin lograr lanzar a la producción. Los motores de gasolina combinan la carga homogénea (entendiendo carga como la mezcla de aire y combustible) con la chispa, mientras que los motores diésel operan bajo una mezcla estratificada y encendido por compresión cuando el aire y el oxígeno llegan a la temperatura adecuada y detonan generando la energía para mover el pistón.

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El bloque es de aluminio de 2.0 litros de capacidad, aunque ofrece números de potencia y torque similares a los del motor 2.5 litros

¿Motores qué?

Los motores HCCI realizan una combinación similar, pero con gasolina, que ello significó durante varios años un enorme reto para lograr mantener la temperatura adecuada pues el autoencendido era incontrolable: en ocasiones podría ser demasiado alta teniendo como consecuencia la fractura del pistón, o muy baja provocando que el motor se apagara.

Otro de los problemas era lograr una transición suave entre el modo de encendido por compresión y el de encendido mediante chispa, generando unas pausas de uso que ocasionaban jaloneó en los autos.

Mazda tiene seis autos mula o de pruebas para evaluar el motor. Lo que menos importa por el momento es si ofrece o no una tapa elegante para el prototipo

Mazda tiene seis autos mula o de pruebas para evaluar el motor. Lo que menos importa por el momento es si ofrece o no una tapa elegante para el prototipo

De acuerdo con la explicación que nos dieron los ingenieros de la marca durante el Tech Forum en sus headquarters de Irvine, California, ellos le dieron una vuelta de tuerca a este motor con las siguientes soluciones: además de tomar como base el motor HCCI, Mazda buscó sumarle otro concepto denominado “lean mixture” o mezcla pobre, es decir, tener mayor cantidad aire en la cámara que combustible. Esto permite, lógicamente, tener un menor consumo sin sacrificar el torque, aunque eso provoca que sea todavía más complicado alcanzar una temperatura y presión adecuada en la cámara.

Por ello, los ingenieros de desarrollo de motores de la marca decidieron controlar las condiciones de la cámara con una solución que parece sencilla pero que ha sido la parte medular de este nuevo propulsor: agregar una bujía para generar dos chispas, una que permita precalentar la mezcla de oxígeno y combustible y así controlar la temperatura en la cámara de combustión y otra más para detonar toda la carga con el enorme beneficio de una mezcla altamente detonante pero pobre en combustible.

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La próxima generación del Mazda3 también echará mano de una nueva plataforma que será empleada en toda la gama de modelos compactos.

Al mismo tiempo, Mazda agregó un supercargador para inyectar siempre la cantidad necesaria de aire y conseguir que la mezcla pobre funcione. Debemos aclarar que el supercargador no está destinado para mejora la potencia como tal, sino para contar siempre con la cantidad adecuada de oxígeno… o por lo menos eso dice Mazda.

Con estas soluciones, la marca consigue que tengamos un auto que funciona principalmente con una mezcla pobre en los rangos bajos y medios de operación (rpm) o bien con un motor de combustión interna normal, con chispa, inyección directa y sistema de recirculación de gases como los conocemos actualmente.

En los dos primeros modos de operación entrega como beneficio hasta un 30% mejor consumo de combustible, además de un rango más amplio de entrega de potencia y torque, mientras que en el tercero apostamos a un respuesta más vivaracha.

Ahora bien, ¿porqué hacerlo?
La primera respuesta de los del equipo de ingeniería de desarrollo fue “porque podemos hacerlo, tenemos un verdadero genio en Japón que ha logrado pensar fuera de la caja con este motor y hoy en día hay cada vez mejores tecnologías para aplicar una inyección más precisa, por ejemplo”, pero hay también detrás una serie de argumentos sumamente interesantes.

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Mazda tiene en su visión de movilidad un concepto denominado Well to Wheel que resume la idea para la marca de ofrecer productos congruentes con su visión de eficiencia desde la construcción y operación, hasta el reciclaje del automóvil. Pero también tiene como meta reducir en un 90% sus emisiones contaminantes para 2050. Si bien, muchas de las marcas ven en los híbridos o eléctricos un camino para hacerlo, el fabricante japonés considera que, hoy en día, la producción de baterías y el reciclaje de las mismas es altamente contaminante.

Al mismo tiempo, cree que echar mano de modelos híbridos, de acuerdo al ritmo de venta que tienen en el mercado, sólo conseguiría que el 43% de su flota fuera híbrida lo que no sería suficiente para lograr esa meta de reducción de C02. Si se dedicaran al desarrollo de modelos eléctricos, solo alcanzarían un 23%; insuficiente también.

Por eso es que Mazda ha decidido enfocar sus esfuerzos en esta primera etapa en eficientar al máximo los motores de combustión interna e ir sumando, más adelante, tecnologías híbridas, plug in y full electric que le permitan llegar a esa meta de reducción de emisiones.

Así luce el plan de introducción de tecnologías pensadas para mejorar consumo y emisiones para Mazda en los próximos años

Así luce el plan de introducción de tecnologías pensadas para mejorar consumo y emisiones para Mazda en los próximos años.

Pero yo le agregaría algunas otras razones también válidas e incluso lógicas. Personalmente considero que, al ser una marca pequeña, que no forma parte de un enorme grupo con presupuestos bestiales para ponerse a desarrollar eléctricos y nuevas generaciones de productos al mismo tiempo, tiene mucho sentido ser prácticos, efectivos y enfocar sus recursos en lo que sería más rentable, con lo que pueden trabajar ahora mismo.

Si a ello le sumamos que Mazda defiende a capa y espada su concepto de manejo combinando máquina y conductor, honestamente esta nueva propuesta mecánica tiene sentido.

De cualquier modo, la estrategia de la marca indica una constante integración de electrificación en su gama a partir del 2020, junto con la segunda generación de los motores Skyactiv G, de la mano de recursos como star&stop y frenos regenerativos, o sistema de recaptura de energía que ya se incluye en el nuevo motor SPCCI de la marca.

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A bordo
El prototipo es un 2.0 litros de desplazamiento que la marca nos indicó que estaría en el orden de los 180 hp y 170 lb/pie, cifras cercanas a las del 2.5 litros con también hasta un 30% de mejora de consumo. Eso significaría superior a los 21 km/l en ciclo mixto.

Todo parece indicar que será lanzado como año modelo 2020 pues comenzaría su producción a finales del 2018 para ser presentado a mediados del próximo año. También intuímos que se presentaría en la próxima generación del Mazda3 que estrena plataforma, aunque en esta ocasión no tuvimos información sobre medidas, peso o mezcla de materiales que podamos compartirles.

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Chequen la salida de aire acondicionado, el botón rojo que activa los frenos hidráulicos de emergencia y cómo la marca tapa la caja de cambios

Y al final tuvimos oportunidad de conducir al que sería la próxima generación del Mazda3, con el nuevo motor SkyactivX con versiones de caja manual y automática y la nueva plataforma. Como todo auto de mula (un coche de pruebas y desarrollo), el interior era burdo, con muchos indicadores ocultos, pero llamaba particularmente la atención un ipad que nos indicaba el modo de función que tendría el motor: 1, el modo de encendido por compresión; 2, el modo de encendido por chispa y 3, el modo de mezcla pobre, la meta ideal de operación.

Pudimos comprobar un funcionamiento muy suave, sin cambios de sensaciones entre cada uno de los modos de funcionamiento aunque en algunas condiciones, cerca de detenernos, por ejemplo, notamos un ruido más elevado del motor que frente a otro propulsor de Mazda. Me llamó particularmente la atención la enorme entrega de par en bajas revoluciones: rodando a 1,300 rpm podríamos circular en tramos citadinos de 30 o 40 km por hora en la tercera relación en el caso de la caja manual; incluso dar vueltas en la esquina sin tener que hacer cambios descendentes. También, evidentemente, es más vivaracho, respondón.

En el caso de la caja automática es todavía más suave el funcionamiento e incluso logramos circular más tiempo en el modo 3 de mezcla pobre.

¿Qué si lo veremos con otros volúmenes de capacidad o cilindros? “Muy temprano para responderlo”, nos dijeron. ¿Cuál es el nivel de eficiencia que han conseguido con este desarrollo, es superior al 30%? “No podemos darte una cifra”, también indicaron. ¿Tendrán opciones turbo o híbridas con esta propuesta? “Aún no lo tenemos definido”, sentenciaron.

Lo cierto es que Mazda parece haber encontrado la fórmula mágica de la eficiencia hoy en día para los motores de gasolina, pues asegura que en todas las condiciones de manejo de uso diario tendrán el mejor consumo de combustible sin tener que recurrir urgentemente a turbocargadores, híbridos o eléctricos y mantenerse fiel a su idea de una movilidad que tenga como centro neurálgico el histórico motor de combustión interna.

Bien por eso Mazda.