Mazda Skyactiv-X: come funziona il benzina che si crede un diesel

19 Luglio 2019 122

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Mazda Skyactiv-X, come funziona il benzina che si crede un diesel? L'ultima novità dei giapponesi si prepara ad arrivare in commercio debuttando su Mazda 3 e Mazda CX-30 ed evolve una tecnologia già nota, gli HCCI. Per capire il funzionamento di questo motore, però, bisogna fare un passo indietro parlando di benzina vs diesel e delle differenze tra le due alimentazioni.

COME FUNZIONA UN MOTORE

In un motore si converte energia chimica in energia meccanica sfruttando come base un vettore energetico, qualcosa che può essere utilizzato per produrre calore o lavoro meccanico. I vettori energetici sono tanti: l'elettricità nelle batterie o l'idrogeno per le auto elettriche, l'aria compressa, l'acqua (se sfruttata nel suo potenziale cinetico come accade nelle centrali), il gas e infine la benzina e gasolio che derivano dal petrolio.

Limitandoci ai motori tradizionali, in camera di combustione avvengono una serie di reazioni che trasformano il potenziale del vettore energetico (benzina o gasolio) in lavoro meccanico: tramite una serie di leveraggi questo potenziale viene trasferito alle ruote che muovono il veicolo.

La chiave di tutto è la miscela aria e benzina (o diesel), il rapporto tra comburente e combustibile, e la compressione della stessa che determinerà l'efficienza del processo.

BENZINA VS DIESEL

In un motore ciclo Diesel il rapporto di compressione è maggiore perché all'aumentare della pressione aumenta la temperatura e si innesca la combustione della miscela molto più magra rispetto a quella dei benzina. Questo dipende dal fatto che il gasolio ha un potere anti-detonante maggiore rispetto alla benzina e che l'innesco di tutto il processo non avviene con la classica candela che crea un fronte di fiamma (aumentando gradualmente la pressione in camera di combustione) ma piuttosto con un rapido aumento delle condizioni ambientali (pressione e quindi temperatura) che portano alla combustione.

Combinando un alto rapporto di compressione e l'utilizzo di una miscela molto magra si ha una riduzione dei consumi rispetto ad un motore a benzina.


Nel ciclo Otto a benzina, invece, la candela gestisce l'accensione creando un fronte di fiamma che, propagandosi, completa la reazione della miscela. Uno dei problemi osservati nel tempo con gli HCCI riguarda il fenomeno del battito in testa: a causa del minor potere anti-detonante della benzina, pressioni elevate (che vorremmo idealmente per raggiungere un'efficienza maggiore) causavano il knocking, un'ennesima combustione non graduale e imprevista di una parte di miscela.

Ricordandoci che in un motore ciò che avviene nei cilindri deve sempre essere controllato per garantire il corretto funzionamento della macchina, risulta chiaro che il battito in testa è un fenomeno da scongiurare, oltre che potenzialmente pericoloso per la salute stessa delle componenti.

COME FUNZIONA SKYACTIV-X

Skyactiv-X con SPCCI risolve il problema del battito in testa aumentando il livello di controllo su quanto avviene in camera. Un sensore posto tra iniettore e candela si occupa di monitorare costantemente la situazione all'interno della camera di combustione dove la situazione richiama il mondo dei motori ciclo Diesel: maggior rapporto di compressione e utilizzo di miscela magra.

Il trucco sta nel portare al limite dell'auto-detonazione la miscela magra: la candela controlla sempre l'accensione innescando un processo che farà superare quel limite. L'iniezione di una piccola parte di miscela più ricca nelle immediate vicinanze della scintilla crea un fronte di fiamma che, propagandosi, aumenta ulteriormente la pressione.

A questo punto si supera il limite precedentemente raggiunto creando quindi le condizioni ambientali per far bruciare il resto della miscela e spingere il pistone che convertirà tutto in lavoro meccanico. I vantaggi sono diversi: la combustione simultanea in un volume ridotto consente di incrementare la coppia e l'efficienza proprio come accade per i diesel e la miscela utilizza più aria e quindi ci fa risparmiare sulla benzina necessaria.


Va ricordato che Skyactiv-X non funziona sempre in modalità "diesel" ma continua ad alternare un funzionamento tradizionale, con miscela stechiometrica in cui il rapporto tra aria e benzina è quello ideale (14,7:1), al funzionamento per compressione con accensione comandata. La scelta di una modalità o dell'altra dipende dal carico che, a sua volta, dipende dalla situazione di guida e dalle richieste che arrivano alla centralina tramite pedale del gas. In ogni caso la candela è sempre utilizzata per controllare l'accensione in camera e gestirne i tempi

Ad affiancare il quattro cilindri da 180 CV e 224 Nm di coppia massima c'è un compressore volumetrico che contribuisce in parte a ridurre le emissioni (viene definito "lean-supercharger" perché il suo scopo non è la potenza ma smagrire) insieme ai sistemi a cui siamo abituati: catalizzatore, riciclo dei gas di scarico per la gestione delle temperature e filtro antiparticolato.


A causa dell'eccesso di aria della miscela magra, proprio come accade nei diesel, la reazione che porta alla formazione degli NOx sarebbe in teoria incentivata dalla grossa quantità di ossigeno e dalla temperature elevata. Questo è il motivo che ha portato i più recenti benzina (sempre più magri per risparmiare) a dotarsi di filtri.

Per ridurre la formazione degli ossidi di azoto in una situazione in cui la miscela non è stechiometrica (quindi non consuma completamente i reagenti pur restando nei parametri in cui la reazione è possibile), si agisce lavorando su una combustione uniforme e sulla riduzione dei picchi di temperatura.

Tutto questo viene affiancato dal sistema mild-hybrid a 24V con il motogeneratore che si occupa si assistere il benzina nei transitori (ripartenze da fermi, in parte nelle riprese) tramite l'elettricità accumulata durante le fasi di rigenerazione.

SKYACTIV X: CONSUMI

Mazda dichiara una media di 5,8 litri ogni 100 chilometri, consumi relativi a Mazda 3 nel ciclo di omologazione WLTP (clicca qui per il nostro speciale su Euro 6D vs Euro 6D Temp e WLTP). Il consumo di Skyactiv-X sale a 6,3 litri per la versione con cambio automatico.

Vedremo più avanti quali saranno i consumi reali con le nostre prove di Mazda 3 e Mazda CX-30 in versione Skyactiv-X.

SKYACTIV-X: QUANTO COSTA?

Mazda 3 M Hybrid con Skyactiv-X parte dalla Executive da 27.800€ nella versione con il cambio manuale e arriva, nell'allestimento top di gamma, a 35.000€. A questa cifra avremo a disposizione la Mazda 3 Exclusive con trazione integrale e cambio automatico.

Configuratore online Mazda 3 Skyactiv-X

Su Mazda CX-30, Skyactiv-X è disponibile dall'allestimento Executive. CX-30 Executive con il manuale costa 29.350€. La top di gamma con Skyactiv-X è invece la Exclusive con cambio automatico e trazione integrale che costa 38.150€.

Configuratore online Mazda CX-30 Skyactiv-X

VIDEO

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Commenti

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Mario Barbieri

Mi pare non si abbia cognizione di cosa si intende per "buco" o "vuoto" di erogazione...

Non c'entra nulla con quello a cui si è abituati... Se guidassi sempre una Ferrari allora tutte le altre in giù dovrebbero sembrare dei carretti (??)

Mario Barbieri

Ma che paragone è??
Un downsize 1000 a benzina ha forse le stesse prestazioni? La stessa coppia? Mah...

Ema

a me pare consumi come un benzina down size, altro che diesel !

eberg93

Il buco sotto i 2000 giri secondo me è dovuto al fatto che l'indole della macchina sia tranquilla. Come bene o male tutte le mazda con le loro cilindrate alte e "pochi" cavalli.

Che poi magari il vuoto lo senti perchè sei abituato ad altro. Per dire, fino a 6 mesi fa in casa avevamo una golf IV con quel bellissimo TDI 1.9 da 115cv. Dopo 20 anni di auto, se schiacciavo sul pedale mi incollava la schiena al sedile (ovviamente in proporzione al motore, però eh, spingeva in maniera assurda). Ora abbiamo la T-Roc da 150cv e nonostante la cavalleria maggiore e un turbo sempre puntato ai bassi giri (dai 1700), la macchina se schiacci non ti incolla al sedile. Però se poi vado a guardare le prestazioni, l'accelerazione e la velocità max ovviamente è superiore in toto. Quindi è semplicemente tarata per non essere aggressiva ma lineare.

Quindi può essere che lo stesso sia con mazda dato che anche nelle recensioni di tutti i canali yt e nelle varie riviste viene evidenziato che la performance in generale c'è, ma non è mai cattiva, anzi è sempre dolce.

lo stesso problema l'ho riscontrato sulla nuova mazda 3. Motore diesel un po' addormentato a bassi giri.

Mario Barbieri

@Mala, i turbo aumentano la prestazione e si può notare la "soglia di entrata", ma qui parliamo di una mancanza quasi completa di risposta del motore.

Quello che ho appunto definito come un "vuoto"... vuoto di erogazione.
La piccola turbina dei motori Sky activ non è poi così percepibile.

Per quanto riguarda l'assetto, la CX-3 non è propriamente un SUV, per dimensioni è piuttosto una "crossover" e ad ogni modo ci sono anche SUV che si scompongono molto meno, te lo posso assicurare.

Desmond Hume

per quanto sia interessato al nuovo motore non ce la faccio a guardare il video, quei fascioni in plastica inguardabili della CX-30 mi destabilizzano. Più tardi provo solo con l'audio.

Mario Barbieri
Alessandro

Anche solo un termine anglosassone è "troppo" quando confronti una lingua misera e povera con una ricca e complessa. Per ogni "supercharger" che utilizzi ci sono almeno, e dico "almeno", tre o quattro vocaboli in italiano molto più appropriati.
I francesi sono spocchiosi ma preferiscono la propria lingua, neo latina, alla stupida lingua inglese.

Ngamer

ok ma di solito poi nelle prove non sono mai tutti concordi nel dire le stesse cose , invece in questo caso ne parlano tutti molto bene, boo

Luigi Melita

Peccato che noi in conferenza stampa non c'eravamo e l'unico motivo per cui il video è uscito insieme agli altri è per l'embargo delle immagini usate come copertura. Poi tu dai troppo credito all'attenzione della gente in conferenza stampa, ho visto pisolini anche nelle prime file che neanche ai tempi della scuola xD

Sui chilometri dipende da che filosofia utilizza chi la recensisce ma ho visto utenti idolatrare recensori che non arrivano a farne neanche 300. La nostra filosofia è quella di prendere l'auto in prova e sostituirla a quella privata in tutto e per tutto (con Z4 ho pianto un po' visto che la mia personale è diesel per intenderci). Quindi i km percorsi sono quelli della vita reale in quelle due settimane di prova, possono essere 700 come 2.500 e più: Simone con la Duster GPL ci ha fatto le vacanze all'estero, io con Kona EV ci avrò fatto quasi 2.000 km e via dicendo...

Gark121

E far costare il gasolio 10c in più al litro secondo te farebbe propendere le scelte verso motorizzazioni che consumano comunque molto di più? Lol

RamboMelandri

Complimenti, hai beccato una macchina che pure ai tempi era un cesso.

Mala

se si volesse davvero uccidere il gasolio in Italia basterebbe metterci le stesse tasse che ha la benzina.

Mala

tutti i recensori raccontano al 70% o più quello che gli viene riferito durante la conferenza stampa. Quante volte hai visto in vari video gli stessi spezzoni del video di mazda sul funzionamento del motore? quante volte hai sentito parlare di cavallo e cavaliere? quanti avranno fatto più di 1000km con un'auto durante una prova?

Mala

il vuoto sotto i 2000 giri sarà dovuto al turbo, sotto quella soglia probabilmente non è coinvolto e le prestazioni ne risentono, argomento sospensioni quasi tutte i suv su cui mi è capitato di salire hanno questo problema.

Mario Barbieri

Ok, interessante spiegazione.
Ho una nuova CX-3 da 4 mesi, tante doti questa macchina, diverse piccole pecche, ottimo motore (difficile percepirlo come un diesel) ma con un incredibile "buco" di erogazione sotto i 2000 giri!

Buco che si manifesta con un imbarazzante ritardo nell'erogazione cge se a marce è velocità elevane diviene meno percepibile, alle basse velocità e prima o seconda marcia, rischia di farti trovare piantato in mezzo alla strada.

Due note: non sono un pivello, in 40 di patente ho guidato auto di ogni tipo e frequentato un corso di guida veloce Alfa Romeo e la mia macchina secondo il concessionario NON ha alcun difetto.

Ho scoperto sul forum Mazda Italia che sono in parecchi utenti ad avere lo stesso problema che non ha trovato soluzioni.

Poi si potrebbe parlare delle sospensione (ma saremmo OT)... questa vettura semplicemente "rimbalza"!
Bella stabilità su strada liscia, presisa di sterzo (anche troppo) e nell'inserimento in curva, ma provate a prendere di seguito 2-3 avvallamenti o qualche asperità in curva delle nostre belle strade italiane, e vedrete come "salta"... Se siete in curva, vi sfido a mantenere la traiettoria impostata.

È nella "prova dell'alce"? Non so se posso inserire qui link ad altro sito, comunque, perdita di assetto da PAURA... Anche una scatola come la Jimmy, si comporta meglio...

Elia

Inguardabile

allora torniamo al punto di partenza, acceleratore elettronico, centralina, controlli ecc

Domenico Belfiore

si però il modo in cui viene erogata bhe fa la differenza

Gark121
Ginomoscerino

lo sai vero che il peso maggiore è dovuto ai sistemi di sicurezza e obblighi strutturali per la sicurezza richiesti? oltre che le macchine ora vengono progettate privilegiando ergonomia, abitabilità e agevolezza rispetto a 20 anni fa?

NEXUS

ma torto dove, sei un poveraccio tardo che non sa un caxxo

TheAlabek

Mi spiace per la tua cecità

beh, la coppia è quella però

Domenico Belfiore

si ma conta anche che la punto del 2012 è più tappata della peugeot del 2002

Gark121

Hai messo i primi due che hai trovato, e l'unico dei due fatto da giornalisti seri ti dà torto lol.

NEXUS

ahhahahaah pover0 tardo
perchè non mandi il tuo cv alla VW così risolvono il dieselgate

Gark121

"tuttogreen punto it" non lo apro nemmeno, di farmi prendere per il c u l o anche no.
in 5 anni di ingegneria, una delle prime cose che impari è selezionare le tue fonti. tra l'altro, tu stesso citi un articolo della stampa che cita fonti un minimo serie
"Una ricerca pubblicata a metà dello scorso anno da Scientific Report
e firmata da un gruppo di ricercatori di vari istituti europei,
compreso il Centro Ispra di Varese, che ha effettuato direttamente una
serie di prove, ha stabilito che le auto a benzina producono più
particolato delle auto diesel attrezzate con i filtri più moderni"
"Nieuvenhuis conclude che per le auto diesel nuove, realizzate con
moderni sistemi di controllo, le emissioni possano essere comparabili a
quelle delle auto a benzina."
essenzialmente ti sei smentito da solo LOL

Luigi Melita

aaah, ok capito il concetto ;)

Ngamer

si ma quei 30 cm di troppo fanno la differenza per il mio box, se non li ho dovrei spostare l auto tutte le volte che dovrei usare lo scooter . non si tratta di nostalgia

Mark984

Ma il mio condominio sempre degli anni settanta rimane.

Luca Lindholm

Mi pare proprio di si.

(F5)

https://uploads.disquscdn.c...

Luca Lindholm

E se questi sono i risultati... dei carrarmati semoventi...

Luca Lindholm

Parlo di tutte le auto contemporanee in generale, in cui rientra ovviamente anche la Mazda 3.

Luca Lindholm

Ma parliamo di appena 4,5 metri di lunghezza!

Suvvia, è un'auto piccola... non vorrà mica fare come certi nostalgici e volere l'auto da meno di 4 metri, vero?
Eh, siamo nel 2019...

Ngamer

ho un dubbio o mazda ha pagato tutti recensori o ha sfornato un auto curata del design estero e interno con un motore dal punto di vista ingegneristico molto avanzato che convince tutti . devo vederla dal vivo ma per il mio box temo sia un 40cm di troppo :/

fabio

Le pompe bianche lo fanno da anni

Account Anniversario

In pratica, ok al termine inglese, ma almeno dire la traduzione, per dire:
"[...] Il motore è dotato di un supercharger, o compressore, che incrementa [...]

Tipo così.

Non tutti purtroppo sono ferrati con i termini in inglese.
È un po' come, per un mezzo pesante, dire il retarder. Lo capisce chi è del settore, ma chi si avvicina, e lo fa qui su HdMotori, non certo su siti già specializzati, non ci capisce nulla. Ok che esiste Google per cercare i termini, ma così devi fermare il video e andarti a cercare il termine, perdendo continuità.

I video che fai sono ottimi, è un peccato doversi fermare per cercare termini inglesi.

Gark121

No, le leggi non sono "uguali per i benzina", le leggi sono disegnate attorno ai benzina e per ostacolare quanto più possibile i diesel.
Qual è la ragione per cui gli NOx sono considerati più dannosi della CO2? Qual è la ragione per cui si blocca un diesel euro 5 e non un benzina euro 2?
Non c'è nessuna risposta tecnica a tutto ciò, c'è una scelta politica: sono state fatte certe scelte, e si è scelto che adesso i diesel sono cattivi. La soluzione di mazda è intelligente: faccio un motore diesel alimentato a benzina e aggiro il problema.

Luigi Melita

Non è necessariamente un discorso di vecchio e nuovo marketing: Mazda ad esempio ha dimostrato di saper abbracciare le novità ed evolversi. Il vecchio sta negli interessi che ci sono dietro, dinamiche che spesso non possono essere superate anche con tutta la buona volontà delle divisioni nazionali: in questo caso non mi riferisco a Mazda ma ti basti sapere che a volte esistono dinamiche che ignorano qualsiasi logica sui numeri, sul target o sulla qualità...ma sono discorsi da bar o da messaggi privati xD

Luigi Melita

Scusa il ritardo, volevo rispondere prima ma poi mi sono dimenticato. Ho rivisto i termini, alcune detonazioni potevano essere lasciate ma le ho cambiate su tuo suggerimento per semplificare la comprensione: ad esempio la candela crea il fronte e avviene una combustione però tecnicamente la miscela magra si innesca per detonazione controllata quando la prima combustione cambia le condizioni in camera detonando come un diesel

Luigi Melita

Sui disegnini concordo, avrei voluto anche qualche animazione ad hoc nei video quando l'ho pensato la prima volta...però sono una capra a disegnare e un illustratore o un'animazione digitale ad hoc costa :)

Luigi Melita

Non mi sembrava "troppo", prendo nota comunque. Il problema è che spesso penso in inglese visto che per lavoro leggo sempre in inglese e per svago film e serie le guardo in originale...a volte scappa un termine di troppo per velocità. PS: non ho capito cosa intendi con l'ultima frase...

NEXUS

balle, le leggi sono fatte per tutti anche i benzina, ma per far si che un diesel inquini meno bisogna fare troppe cose che alle case non converrà più

Gark121

No, non è l'inquinamento il problema, ma le leggi: i diesel sono cattivi oggi. Quindi vanno uccisi a costo di qualunque cosa, anche se farlo non ha nessunissimo senso.

Gark121

Partiamo da un presupposto: non ci sono test pratici, quindi quel numero in realtà ci dice ancora troppo poco.
Detto ciò, le full hybrid consumano poco solo in certe condizioni: se ti metti in autostrada consumano praticamente uguale alle loro versioni non ibride.
Questo, al contrario, dovrebbe riuscire ad essere efficiente proprio nelle condizioni in cui le ibride fanno ridere: lunghe percorrenze.
Inoltre, ad un motore termico più efficiente si può sempre abbinare a posteriori un sistema full hybrid (migliorando quindi ancora il consumo nelle condizioni in cui l'ibrido è vincente), e hanno già in programma di farlo.
Questo motore non è da guardare con l'ottica di "lo compro domattina", ma più nell'ottica "potenzialmente questo è il futuro".

Giacomo

Io la penso esattamente al contrario di te.

Italo Albanese

Ti prego, dimmi che stai trollando...

AB

Ma infatti non si tratta di una full-Hybrid. Non mi pare elevatissimo, considerata la massa che deve muovere, tra l'altro.

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