Mazda Skyactiv: Verkehrte Motorenwelt

Zumindest ist das der Plan der Mazda-Ingenieure. Getreu dem Motto "Nur der Himmel setzt Grenzen" ("The Sky is the limit") wollen die Japaner in Sachen Sparsamkeit mit ihrer neuen Antriebspalette hoch hinaus. Um bis zu 20 Prozent sollen die "Skyactiv" genannten Benzin- und Dieseltriebwerke der nächsten Modellgenerationen die Norm- und vor allem Realverbräuche senken, und das bei deutlich mehr Drehmoment und frei von Leistungseinbußen.
Ein Plan, den auch viele Wettbewerber mit Feuereifer verfolgen. Die meisten von ihnen setzen dabei auf das Prinzip des "Downsizing", dem Verkleinern des Hubraums, der dann aber aufgeladen wird. "Effektiv, aber zu aufwendig", meint man bei Mazda. Mit ihren Skyactiv-Triebwerken gehen die Japaner einen grundlegenden anderen Weg. Auch in Sachen Effizienz soll für die neue Antriebstechnik, wie der Name schon sagt, der Himmel das Limit sein.
"Luft nach oben" ist auf jeden Fall da. Denn trotz aller Anstrengungen der Automobilhersteller erreichen moderne Diesel- und Benzinmotoren momentan einen Wirkungsgrad von nur 30 Prozent. Also nicht einmal ein Drittel der mit viel Aufwand in den Brennkammern erzeugten Energie wird auch tatsächlich in Bewegung umgewandelt. Der Rest geht verloren, ohne dem Antrieb zugute zu kommen: vor allem durch die Abwärme des Motors, aber auch durch mechanische Reibungsverluste. Das muss ja nicht sein, meint auch Susumu Niinai: "Im Moment werfen wir Energie weg als wäre sie Abfall", meint der Mann, der bei Mazda die Antriebsstrangentwicklung verantwortet. Daher sind sie das Thema frisch angegangen, berichtet der Chefplaner der Japaner. Eine zentrale Rolle soll dabei das Verdichtungsverhältnis spielen, das beim Benziner auf 14:1 gesteigert worden ist ? Weltbestwert für ein Serienauto.
Im Prinzip ist das eine clevere Idee. Denn je höher die Verdichtung des Kraftstoff-Luft-Gemischs im Zylinder, desto höher ist der Wirkungsgrad des Motors - theoretisch. Doch der Teufel steckt wie so oft im Detail. Das Problem: Mit der Verdichtung steigt auch die Klopfneigung des Aggregats, was zu unkontrolliertem Abbrennen oder verfrühtem Entzünden des Kraftstoffs führt. Das wiederum geht auf Kosten des Drehmoments und kann im Extremfall sogar die Brennkammern beschädigen. Doch wie so oft sind es kleine Dinge, die in der Summe Großes bewirken. Zu diesen Maßnahmen zählt die Modifizierung des Abgasstrangs. Die veränderte Anordnung der Abgasrohre verhindert, dass aus dem Zylinder ausgestoßene heiße Gase zurück in den Brennraum gelangen. Somit wird das Klopfen unterdrückt, dem effektiven Verbrennen steht nichts mehr im Wege. Die Versprechen der Ingenieure sind hoch: spürbar mehr Drehmoment im wirtschaftlichen unteren Drehzahlbereich wie bei einem Dieselmotor zu erzielen, so ihre Vision. Wunschdenken oder Wirklichkeit?
Das hat es bei ersten Ausfahrten auf einer Teststrecke auf Mallorca zu überprüfen gegeben. Die Motor-Prototypen sind deshalb in den Mazda6-Limousinen als "Karosseriespender" für die neue Technik verbaut worden. Die Demonstration gelingt. Direkt wie bei einem Diesel ist auf jeden Fall das Ansprechverhalten des neuen Benziners schon beim Gasgeben aus dem Drehzahlkeller. Mühelos beschleunigt das Skyactiv-Triebwerk auch aus engen, mit weniger als 2 000 U/min im dritten Gang durchfahrenen Kurven heraus. Effektiv unterstützt wird der Ottomotor dabei von der ebenfalls in der Neu-Entwicklung befindlichen Sechsstufen-Wandlerautomatik. Der Fahrstufenwechsel mit der ebenfalls reibungsreduzierten Automatik funktioniert zwar äußerst geschmeidig-, aber nicht so sportlich-knackig wie bei Doppelkupplungsgetrieben von VW und Co.
Auch beim Dieselmotor spielen die Japaner "verkehrte Welt". Ihm wollen sie die Spritzigkeit eines Benziners verpassen, aber zugleich Sprit-Durst und CO2-Ausstoß ihrer Selbstzünder um ein Fünftel gegenüber dem aktuellen Modell minimieren. Realisiert werden soll das in erster Linie durch Optimierung des Verbrennungszeitpunkts und Einsatz von Leichtbau-Teilen. Ein zweistufiger Turbolader soll ihm zudem bis zum dieseluntypischen Limit von 5 200 Touren die Drehfreude eines Benziners mit auf den Weg geben, was im Praxistest viel Freude macht.
Viel wichtiger für den Kunden, der den Fahrspaß an der Tankstelle bezahlen muss (oder eben auch nicht): Im Vergleich zum aktuellen 136 kW/185 PS starken 2,2-Liter-Turbodiesel MZR-CD, der unter anderem im Mazda3 zum Einsatz kommt, soll der neue 129 kW/175 PS-Selbstzünder noch einmal 20 Prozent weniger Diesel schlucken. In absoluten Zahlen entspräche dies einer Reduzierung des Normverbrauchs von aktuell 5,4 Liter um über einen Liter auf einen Sollwert von etwas über vier Liter Dieselöl auf 100 Kilometern.
Sparen im großen Stil werden die neuen Mazda-Modelle aber nur, wenn sie auch tatsächlich massenhaft gekauft werden. Sollten sie dann noch im Alltagsverkehr halten, was ihre Entwickler versprechen, dann wäre die Zukunft der japanischen Marke nicht nur himmelblau, sondern ziemlich rosarot. Was ab kommendem Jahr zu beweisen ist. Dann nämlich geht der als erster seiner Art mit der neuen Technik ausgestattete CX-5 bei den deutschen Händlern an den Start. Markus Henrichs/mid mah/mid
Bildquelle:Mazda

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