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Prueba Mazda3 Skyactiv-X, así funciona el encendido por compresión controlado por chispa

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Hemos conducido el nuevo Mazda3 2019 con el motor Skyactiv-X de 180 CV. Este propulsor estrena el sistema de encendido por compresión controlado por chispa (SPCCI) que promete un funcionamiento idéntico a una mecánica de gasolina con el consumo de un diésel.

La nueva generación del Mazda3 trajo muchas novedades y entre ellas se encuentra uno de los motores más esperados de los últimos años debido a una revolucionaria filosofía que no se había visto antes en ningún modelo de producción a gran escala. Mazda lo denomina encendido por compresión controlado por chispa (SPCCI por sus siglas en inglés -Spark Controlled Compression Ignition-) pero ¿esto qué quiere decir?

Este sistema se presenta en el motor Skyactiv-X. Empecemos por la teoría. En un motor de gasolina la combustión ideal dentro de la cámara emplea una mezcla estequiométrica que introduce 1 g de combustible por cada 14,7 g de aire. Esa mezcla se inflama cuando salta la chispa en la bujía, desplaza verticalmente el pistón y el resultado es que el coche se mueve.

Si entra más cantidad de combustible supone que la mezcla es rica y resulta poco eficiente ya que se desperdicia combustible al no haber suficiente oxígeno suficiente para quemarlo. Podemos tener el caso contrario, utilizar una mezcla pobre. En este caso habría un déficit de combustible siendo imposible la ignición con la chispa de la bujía, es decir, no funciona... salvo que se eleve lo suficiente la presión y temperatura en la cámara de combustión.

Probamos el Mazda3 2.0 Skyactiv-X de 180 CV en Frankfurt

Es en este punto donde ha trabajado Mazda, tomando como inspiración el encendido por compresión propio del diésel. Para subir la presión y temperatura lo que han hecho es emplear una relación de compresión muy alta (16,3:1) para un motor de gasolina de manera que el encendido de combustible está casi a punto de producirse por simple compresión como ocurre en los motores diésel. Casi, porque no interesa que haya una combustión espontánea sino que la mezcla debe encenderse en el momento correcto, en las proximidades del punto muerto superior. Y eso se controla con la chispa.

Para que la chispa prenda, en la cámara de combustión se crean dos zonas diferenciadas de mezcla aire-combustible durante la fase de admisión. Para ello se recurre a una inyección estratificada de combustible: parte del combustible se inyecta durante el proceso de admisión de aire y parte durante el proceso de compresión.

El propulsor Skyactiv-X alcanza una nueva cota de eficiencia para un motor de gasolina

Primero se llena la cámara con una mezcla pobre, se comprime y, para lograr la ignición con la chispa de la bujía, se inyecta una zona más rica de combustible pulverizado junto a la bujía (lo bastante rica como para encenderla con una chispa). Cuando se produce la chispa, se enciende la zona de mezcla rica en combustible y con ello, la presión en la cámara aumenta lo que provoca también la combustión de la mezcla pobre.

Simplificando, todo esto supone que esta tecnología exclusiva de Mazda trabaja con una mezcla muy pobre de aire y combustible, entre 2 y 3 veces más pobre que la de los motores convencionales, así que se usa menos gasolina y redunda en una combustión más eficiente en términos de consumo y emisiones.

Encendido por compresión o por chispa según las necesidades

El motor 2.0 Skyactiv-X tiene como punto de partida el bloque 2.0 Skyactiv-G al que se han modificado o añadido diferentes elementos (algunos procedentes del Skyactiv-D) como un sistema de inyección directa de hasta 700 bares, una presión brutal para un motor de gasolina, el nuevo diseño de la cabeza de los pistones o la adición de un compresor volumétrico.

El encapsulado del motor es notorio para ayudar a minimizar aún más la rumorosidad que llega al habitáculo

En esta mecánica se ha introducido un sensor integrado en el cilindro para controlar la temperatura y la presión dentro del cilindro, la densidad de distribución de la mezcla combustible durante la inyección y la recirculación de los gases de escape (EGR). Con este sensor el sistema compensa en tiempo real cualquier desviación de las normas.

Este encendido por compresión (controlado por chispa) sólo actúa a carga parcial, que es la que se utiliza la mayor parte del tiempo. Mazda estima que en una conducción cotidiana más del 80% del tiempo se trabaja con el encendido SPCCI. Cuando se demanda mucha potencia se emplea una combustión convencional con una mezcla estequiométrica de gasolina y aire. También se hace el encendido tradicional en los arranques con el motor muy frío.

Dicho de otra manera, haciendo una conducción suave o normal el motor trabaja con la mezcla pobre y es cuando se obtienen los mejores registros de consumo, similares a un diésel según Mazda. Por cierto, tanto hablar de similitudes con un propulsor de gasóleo podría hacernos pensar que la sonoridad también se vea afectada pero no, no suena a diésel.

La pantalla multimedia indica cuándo se está utilizando el encendido SPCCI

No menos importante es señalar que la alternancia entre el encendido por chispa y por compresión es imperceptible para los ocupantes del vehículo. No se nota absolutamente nada porque no hay ningún ruido mecánico ni varía el sonido en absoluto porque en ambos casos el inicio de la combustión siempre es generado por la bujía. Que sea imperceptible es bueno porque, en ese sentido, la experiencia de conducción es idéntica a la de cualquier otro motor de gasolina. Pero gastando menos.

Si se desea, en la pantalla del sistema del sistema de infoentretenimiento se puede mostrar en qué momento se utiliza la modalidad de encendido por compresión. Es una forma muy visual de ver que el encendido SPCCI tiene un rango de funcionamiento muy amplio y sólo cuando pisamos el acelerador a fondo se pasa a una combustión tradicional.

Durante nuestra prueba del Mazda3 Skyactiv-X no tuvimos oportunidad de hacer unos recorridos suficientemente largos y variados para sacar conclusiones definitivas sobre el consumo. La primera impresión es que efectivamente se puede gastar poco, siendo especialmente agradecido si se realiza una conducción eficiente. Previsiblemente el Skyactiv-X podría ser capaz de gastar un 10%-15% menos que el Skyactiv-G en condiciones reales, un dato magnífico dado que entrega más potencia y par. Cabe mencionar que tanto el Skyactiv-G como el Skyactiv-X son semihíbridos gracias al sistema Mazda M Hybrid.

El compresor ayuda a tener un poco más de empuje que el 2.0 Skyactiv-G de 122 CV en la zona baja del cuentarrevoluciones. De todos modos no es un motor que destaque por ofrecer una aceleración intensa a pesar de tener 180 CV. Las prestaciones son más que suficientes pero la entrega de potencia se realiza de una manera extremadamente suave y progresiva.

Por lo demás las impresiones de conducción son similares a las que se perciben con el motor Skyactiv-G de 122 CV. El Mazda3 resulta muy agradable de conducir porque tiene un funcionamiento placentero y además es tremendamente silencioso así que te invito a leer con detalle nuestra prueba del Mazda3 Skyactiv-G 2019.

Mazda lleva mucho tiempo siguiendo su propio camino tratando de maximizar la eficiencia del motor de combustión interna y Skyactiv-X es el paso más avanzado en ese sentido. Es un propulsor peculiar no sólo por su concepción sino porque es capaz de juntar conceptos que parecen antagónicos: tiene la suavidad del motor de gasolina y el consumo de un diésel; tiene el empuje en bajas de un motor sobrealimentado gracias a su compresor pero sus mayores prestaciones las ofrece arriba como un atmosférico. El precio del Mazda3 Skyactiv-X arranca en los 27.115 euros.

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