Mazda szykuje rewolucję w silnikach spalinowych

Mazda już od wielu lat podąża obraną przez siebie drogą, całkowicie różniącą się od tego, na co postawiła większość jej konkurentów rynkowych. Napęd hybrydowy? Silniki benzynowe o małej pojemności z turbodoładowaniem? Nic z tych rzeczy, a przynajmniej nic nie wskazuje na to, iż Japończycy zamierzają w najbliższej przyszłości dokonać tego typu rewolucji w swoich szeregach. Mazda od lat stawia na udoskonalanie swoich jednostek napędowych z rodziny SkyActiv o wysokim stopniu sprężania.

Nie oznacza to jednak, że rewolucji nie będzie. Japoński koncern zamierza bowiem wypuścić na rynek w 2018 r. odświeżoną Mazdę 3 z całkowicie nową jednostką benzynową typu HCCI (homogeneous-charge compression ignition). Na czym ma polegać jej rewolucyjny charakter? Na tym, że będzie łączyć cechy silnika o zapłonie iskrowym z cechami jednostki o zapłonie samoczynnym, czyli benzyny i diesla. Zgodnie ze wstępnymi szacunkami tego typu silnik ma zmniejszyć zużycie paliwa aż o 30% w stosunku do porównywalnych pod względem mocy i pojemności silników benzynowych.

We wstępnej fazie pracy silnika HCCI działa on jak typowa jednostka benzynowa o spalaniu iskrowym. Do zapłonu mieszanki niezbędne jest zewnętrzne źródło energii, którym jest iskra, wytwarzana przez świece zapłonowe. Jednak po osiągnięciu przez silnik odpowiedniej temperatury pracy zapłon mieszanki odbywa się już w sposób typowy dla silników wysokoprężnych, tzn. dzięki wysokiemu ciśnieniu, jakie jest wytwarzane w komorze spalania.

Jak zapewnia Mazda, tego typu rozwiązanie ma praktycznie same zalety. Zdecydowanie wyższy stopień sprężania (18:1) niż w standardowych silnikach benzynowych przekłada się na większą sprawność, a to oznacza większą moc i maksymalny moment obrotowy przy niższym spalaniu. Zdecydowanie niższym - jak podkreślają Japończycy. Kolejne zalety to równomierne spalanie się mieszanki paliwowo-powietrznej przy niższej temperaturze, a to z kolei oznacza niższą emisję niebezpiecznych dla środowiska substancji, jak chociażby tlenków azotu czy cząstek stałych.

Technologia HCCI, czyli połączenie najlepszych cech jednostki benzynowej i silnika Diesla, nie jest absolutnie żadną nową ideą. Prace nad nią prowadzono już od dłuższego czasu, powstało też wiele prototypów. Warto tu tylko wspomnieć o najnowszych z nich, jakie ujrzały światło dzienne w tym stuleciu. W 2007 r. Mercedes zaprezentował swoją koncepcję takiej jednostki, którą ochrzcił silnikiem DiesOtto. Mieliśmy do czynienia z 1,8-litrową jednostką o mocy 238 KM i maksymalnym momencie obrotowym 400 Nm. Średnie spalanie, według danych niemieckiego koncernu, wynosiło niecałe 6 l/100 km. Prace jednak ostatecznie przerwano i silnik ten nie trafił do seryjnej produkcji.

Również General Motors w tym samym roku pokazał dwa prototypy takiej jednostki, które znalazły się w Oplu Vectra oraz Saturnie Aura. 2,2-litrowa jednostka Ecotec w Oplu współpracowała z przekładnią manualną, zaś w Saturnie z automatyczną. W obu przypadkach prototypowe silniki pracowały w technice HCCI jedynie do prędkości ok. 96 km/h, powyżej zaś przełączały się na konwencjonalny tryb.

Jeśli faktycznie inżynierom Mazdy udało się rozwiązać wszelkie problemy, jakie pojawiały w pracach nad taką technologią silnika, czyli związane z zapłonem mieszanki paliwowej, może nastąpić pewien przełom w myśleniu nad przyszłością układów napędowych. Wydawało się, że sprawa jest już przesądzona. To znaczy ta nieco bliższa przyszłość będzie należeć do pojazdów hybrydowych oraz elektrycznych, a nieco dalsza do aut wykorzystujących napęd wodorowy. Rozwiązanie Mazdy, o ile potwierdzi w rzeczywistości swoje walory, może nie zmieni całkowicie tak zaplanowanej przyszłości, ale może spowodować, że pozostanie w niej miejsce również na konwencjonalne silniki spalinowe.