Mazda CX5 Minagi Exterieur Statisch Seite
Das erste "Skyactive"-Auto wird die Studie Minagi sein.
 

14 zu 1 für alle

Die Weltformel, ein Verdichtungs­verhältnis. Gefunden von Mazda.

12.06.2011 radical mag

Leichter und effizienter sollen die neuen Mazda-Modelle ab 2012 werden. Diese Strategie verfolgen auch andere Hersteller, doch kaum jemand so konsequent wie die Japaner. Mazda will bei jedem neuen Modell 100 kg Gewicht gegenüber dem Vorgänger einsparen. Und dank diesem Leichtbaukonzept und den neuen Motoren- und Getriebegenerationen soll der Verbrauch im Vergleich zu den aktuellen Modellen bis 2015 um 30 Prozent sinken. Das ganze Maßnahmenpaket, welches neben den Motoren, Getrieben und dem Leichtbau auch das Fahrwerk umfasst, einigt Mazda unter dem Begriff SkyActiv.

Beginnen wir beim Kern des Automobils, dem Motor. Momentan sind zwei Triebwerke in der End-Entwicklung. Ein Zweiliter-Benziner ohne Turboaufladung sowie ein 2,2 Liter großer Diesel mit zwei Turboladern. Beiden gemein ist die Verdichtung, die 14:1 beträgt. Das ist ein extremer Wert. In jeder Beziehung. Denn für einen Benziner ist diese Verdichtung gigantisch. In der Formel 1 werden derzeit Verdichtungen von 13:1 gefahren, ein aktueller Turbomotor ist dagegen mit rund 10:1 verdichtet. Ein hoher Wert bringt nicht nur bessere Abgaswerte, sondern auch mehr Drehmoment.

Doch die Technik birgt auch Schwierigkeiten, wie das Klingeln – das sind unkontrollierte Zündungen im Brennraum, die zu einem Motorschaden führen können. Dem Klingeln begegnet man durch das Verändern des Zündzeitpunkts, was aber weder der Effizienz noch der Abgasqualität zuträglich ist.

Mazda löst dieses Problem unter anderem mit kleinerer Bohrung und vergrößertem Hub. Dazu kommt ein spezielles Abgassystem, durch das Zurückströmen heißer Abgase in die Zylinder verhindert werden sollen. Trotz der extremen Verdichtung kann der Motor mit normalem Bleifrei 95 betrieben werden. In Ländern, in denen auch Sprit mit 91 Oktan angeboten wird (etwa die USA), mussten Leistung und Drehmoment verringert werden. Zusammen mit der reduzierten inneren Reibung und dem um 10 Prozent reduzierten Gewicht soll der neue Benziner 15 Prozent sparsamer sein als der aktuelle Motor.

Eine Animation zur Technik des Benzinmotors:

Ebenfalls wild treiben es die Japaner beim Dieselmotor. Auch dieser ist mit 14:1 verdichtet, was extrem wenig ist. Derzeit sind Dieseltriebwerke mit 16:1 bis 18:1 verdichtet, was der Abgasqualität abträglich ist. Durch das geringe Verdichtungsverhältnis verbessert sich zwar die Abgasqualität (die Euro-6-Abgaswerte ab 2014 können ohne aufwändige Abgasnachbehandlung eingehalten werden). Aber auch beim Diesel sorgt die extreme Auslegung für Unannehmlichkeiten, wie zum Beispiel Zündaussetzern beim Kaltstart. Diesem Problem wird mit einer variablen Steuerung der Auslassventile begegnet.

Eine Animation zur Technik des Diesel-Motors:

Diese werden beim Kaltstart leicht geöffnet, womit warme Abgase in den Brennraum zurückströmen können. Durch diesen Trick werden schnell hohe Brennraumtemperaturen erreicht, was Fehlzündungen verhindert. Zusammen mit Keramik-Glühkerzen und einem Einspritzdruck von 2200 bar schafft Mazda offenbar den Spagat zwischen tiefer Verdichtung und problemlosem Kaltstartverhalten. Der neue Diesel verfügt über zwei Turbolader, die je nach Drehzahl aktiviert werden und bei bestimmten Bedingungen auch zusammen agieren können. Der kleinere Lader verbessert das Ansprechverhalten bei geringen Drehzahlen, der größere der beiden soll für genügend Schub im Volllastbereich sorgen.

Neben Motor und Leichtbau wurde auch den Getrieben viel Beachtung geschenkt. Während das manuelle Sechsganggetriebe mit verkürzten Schaltwegen und besonders geringem Gewicht zu punkten versucht, ist man bei der Wandlerautomatik ein paar Innovationsschritte weiter gegangen. Ein Schwerpunkt ist die Reduktion des Wandlerschlupfs, was auch gelungen ist. Das Getriebe verfügt über eine Wandlerüberbrückung, die während rund 90 Prozent der Zeit aktiv ist. Dadurch lässt sich das Drehmoment, besonders beim Dieselmotor, sehr gut ausnutzen. Das Getriebe verfällt nicht in nervöse Schaltmanöver.

Neben dem erhöhten Fahrkomfort ist aber auch durch die Verkleinerung des Drehmomentwandlers und weitere Feinjustierungen ein Minderverbrauch von 4 Prozent realisierbar. Besonders schön: Fährt man den Wagen im manuellen Schaltmodus, reagiert das Getriebe sehr spontan auf die Befehle des Fahrers, fast wähnt man sich in einem Auto mit Doppelkupplungsgetriebe. Einzig das Hochschalten gelingt nicht immer wunschgemäß. Hier bedarf es noch etwas Feinarbeit bei der Abstimmung der Elektronik.

Mazda ist mit dem Skyactiv-Paket auf dem richtigen Weg. Ob all die Versprechungen eingehalten werden können, muss sich im Frühling 2012 zeigen, wenn mit dem CX-5 das erste Serienfahrzeug auf den Markt kommt. Aber die Japaner sind nicht dafür bekannt, dass Versprechungen nicht eingehalten werden. Und auch wenn Downsizing und Turbo-Aufladung bei Benzinmotoren im Mazda-Vokabular nicht existieren, ist der Technologieschritt äußerst bemerkenswert.

Vielen Dank an www.radical-mag.com

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