De Japanse SPCCI-techniek vraagt belangrijk minder brandstof – lage CO2 – en produceert onder die omstandigheden vrijwel geen NOx. Een serieus alternatief voor kostbaarder hybridetechniek en de onder vuur liggende diesel. Voor de technisch wat beter ingevoerde lezer spreekt één technisch detail van de revolutionaire nieuwe Mazda-krachtbron nog het meest tot de verbeelding. De compressieverhouding is 16,3 op 1, een waarde die je eerder verwacht bij een dieselmotor. Toch rijdt hij ‘gewoon’ op benzine.

Zuinig en dynamisch

Die combinatie is een beetje de ‘Heilige Graal onder de motorkap’ waar ook merken als Mercedes en Volkswagen al vele jaren aan werken. Bij de internationale persintroductie van het eerste productiemodel werd duidelijk waarom het iedereen intrigeert. We noteerden met de Mazda 3 Skyactiv-X zonder strapatsen een verbruik van rond de twintig kilometer op een liter benzine. En zuiniger. Terwijl hij desgewenst ook als een sportwagentje binnenwegen en Autobahn afraffelde. Noem het zijn andere gezicht: de nieuwe versie levert een topvermogen van 180 pk. Vanzelfsprekend gooi je de eerder geboekte brandstofwinst dan weer soepel overboord, maar het lijkt toch een extra troefkaart. Zuinig en dynamisch tegelijk. Wat daarbij opvalt – of juist niet – is dat je er in het rijcomfort weinig van merkt dat onder de motorkap iets bijzonders aan de hand is.

Lager verbruik en CO2-uitstoot

De nieuwe SPCCI-techniek geldt als een soort kruising tussen de Otto- en Diesel-motor. Hoe moeten we de winst in de praktijk inschalen? En valt er in de toekomst meer te halen als je ziet dat de primeur voor een ronduit gespierde en vrij forse middenklasse auto is? R&D-directeur Christian Schultze (foto onderstaand): “In de nieuwe WLTP-meetcyclus moet je aan een rond acht procent lager verbruik en dus ook acht procent lagere CO2-uitstoot denken. Op zich al een belangrijke stap vooruit. Het zal duidelijk zijn dat we de enorme investeringen en jaren werk alleen hebben kunnen doen omdat dit in grote aantallen zal worden geproduceerd. De techniek is schaalbaar. We zullen het vanzelfsprekend ook in andere modellen en in een andere klasse motoren aanbieden.”

Schaalbare techniek

In Mazda’s jaarrapport wordt al een SPCCI-zescilinder-lijnmotor genoemd, zonder twijfel voor een toekomstig vlaggenschip. Voor Europa is de vraag belangwekkender: hoe staat het met kleinere motoren? “De mogelijkheden zijn groot. Het is – laat ik het zo zeggen – denkbaar dat het systeem onze standaard wordt. Groot voordeel is namelijk ook dat het mechanisch allemaal niet zo ingewikkeld is. Niets in de motor wordt significant zwaarder belast dan we gewend zijn.” De grootste uitdaging zat voor de R&D-afdeling in het optimaliseren van het motormanagement en de inspuiting. Het lijkt erop dat precies dát ook de relatief bescheiden meerprijs van 950 euro in de showroom verklaart. Terwijl de Skyactiv-X in alle opzichten toch veel beter presteert dan de gangbare Skyactiv-G. “De truc zit hem letterlijk in het beheersen van de verbranding in de cilinder. Hoe krachtig de daarvoor benodigde processoren zijn is een geheim van de chef. Maar als ik dat mag illustreren: deze krachtbron heeft in elke verbrandingskamer een druksensor en de techniek monitort elke cilinder afzonderlijk. En letterlijk per graad van elke krukasomwenteling. Vervolgens bepaalt hij wat er milliseconden later moet gebeuren om het gewenst effect te bereiken. Dat vereist een enorme rekenkracht. Er is vooral lang gewerkt aan het ontwikkelen van alle mogelijke variaties in de software. Met deze enorm hoge compressieverhouding zou een andere motor subiet kapot detoneren (onbeheerste verbranding, red.). Bij SPCCI is de kunst om nét tegen die grens van detoneren aan te gaan zitten, maar niet eroverheen. Daarvoor moeten we de ‘compressieontsteking’ met minuscule variaties in inspuittiming en mengsel fijn-regelen.”

Toch wel een bougie

Daarbij gebruikt Mazda opvallend genoeg nog wel een bougie. Volgens de R&D-topman is dat de troefkaart die zorgde dat de Japanners er in tegenstelling tot Duitse en Japanse concurrenten wel in slaagden de motor met extreem kleine hoeveelheden brandstof goed te laten functioneren. Die bougie zorgt zogezegd met een ‘zweem’ extra brandstof op precies de juiste locatie – bij de vonk – voor een micro-explosie in de cilinder. Zonder het technisch al te ingewikkeld te maken: de daarbij opgewekte schokgolf doet de rest van het werk. Hij doet de cilinderinhoud – als bij een diesel – in een klap ‘spontaan’ ontsteken. “Alsof je een rotje in een kist vol explosieven laat knallen,” meldt een van de andere technici lachend. Hoe dan ook: op die wijze kan de Mazda-motor met een extreem arm mengsel werken. Bijkomend voordeel met het oog op de almaar strengere emissienormen in Europa is volgens Schultze dat de verbrandingstemperatuur relatief laag is. Lees: de motor produceert in die toestand vrijwel geen NOx.

In plaats van diesel?

Mogen we het als hét alternatief voor de diesel zien? In een tijd dat die nogal onder vuur ligt? En de dieseltechniek zienderogen kostbaarder wordt? “Natuurlijk zeg ik dan dat er voor onze dieseloplossing ook veel valt te zeggen. Maar inderdaad: in een aantal landen met specifiek beleid rond dieselmotoren – Zwitserland en Zweden bijvoorbeeld – kan het in elk geval meteen een oplossing zijn. Je kunt ook stellen dat het een alternatief is voor kostbare volwaardige hybride motoren.” Hoezo? “We hebben nu al mild hybrid techniek op deze motor zitten. Standaard. En tja, hoe beter de motor zelf al is, des te minder valt er nog te halen. Dan zou een plug-in hybride zinvoller zijn. Dus wie weet… Maar eerst gaat het erom deze techniek in groot volume uit te rollen. Het is logisch dat we dan ook aan kleinere en nog zuiniger motoren denken. Nee, zeker geen driecilinder. Die loopt te onrustig. Gelukkig is de techniek ook heel goed naar een ander formaat motor te vertalen.” SPCCI is – zo onderstreept de ontwikkelingstopman – sehr wichtig: “Het opent een nieuwe wereld met heel veel variatiemogelijkheden. Dit is in alle richtingen een voordeeloplossing en we kunnen het concept bovendien verder door ontwikkelen. Met een nog armer mengsel bijvoorbeeld.”