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Ein Fiat 500 mit zwei Zylindern, ein 2er BMW mit gerade mal drei Brennkammern oder das Ford-Mittelklassemodell Mondeo mit ebenfalls drei Zylindern - der Trend zu kleineren Hubräumen und weniger Zylindern scheint ungebrochen. Doch so langsam kommt das Downsizing an seine Grenzen. Denn die Hightech-Triebwerke sind nicht nur durch das obligatorische Verbauen von Direkteinspritzungen und Turboaufladungen teuer.
Damit die Mikrotriebwerke Leistungen wie die Motoren mit größerem Hubraum erreichen, wird tief in die technische Trickkiste gegriffen. Das kostet. Doch der Druck nach immer geringeren Verbräuchen und einem minimalen CO2-Ausstoß ist groß.
Mazda, aktuell der dynamischste der japanischen Hersteller, hat in die Homogeneous Charge Compression Ignition Technik (HCCI- oder Diesotto) in den vergangenen Jahren viel Geld und noch mehr Entwicklungsarbeit gesteckt. In Sachen Downsizing hat sich Mazda bisher mehr als andere Hersteller zurückgehalten. Zwar gab es speziell bei Benziner-Sportversionen wie Mazda 3 MPS/Mazda 6 MPS Turboaufladungen. Doch im Volumenbereich sieht es aktuell anders aus. Dort haben die Zoom-Zoom-Japaner ihre Skyactiv-Triebwerke in allen großen Modellreihen eingeführt. "Uns ist ein guter Realverbrauch besonders wichtig", unterstreicht Mazda-Entwickler Hidetoshi Kudo, "unrealistische Normverbräuche bringen keinem was."
In diesem Jahr werden der kleine Crossover CX-3 und der neue Mazda2 ebenfalls mit Skyactiv-Technik eingeführt und auch der neue Mazda MX-5, der zusammen mit dem Fiat-Konzern entwickelt wurde, kommt mit Skyactiv-Technologie. Dabei geht es nicht nur um Motoren, sondern auch um eine entsprechende Gewichtsersparnis bei den Fahrzeugen. Der neue MX-5 soll nach dem Vorbild der ersten Generation nur rund eine Tonne Leergewicht auf die Waage bringen. Auch die anderen Mazda-Modelle haben mächtig abgespeckt.
Was die Skyactiv-Triebwerke betrifft, so sind Diesel und Benzin-Triebwerke technisch so weit als möglich miteinander verwoben. Haben die Selbstzünder mit 14:1 eine sehr geringe Verdichtung, so ist diese mit identischen 14:1 bei den Benzinmotoren ungewöhnlich hoch. Doch damit soll es nicht genug sein. Die nächste Motorengeneration, die 2018 auf den Markt kommen dürfte und zum Beispiel in der nächsten Generation von Mazda3 oder dem größeren Mazda6 verbaut werden könnte, bringt Diesel und Benziner in einem Triebwerk zusammen.
Mazda will die Verdichtung des Diesotto-Triebwerks von 14:1 auf bis zu 18:1 erhöhen
Technischer Kernpunkt ist der Verbrennungsprozess, denn auch der Benzinmotor wird beim HCCI-Triebwerk zum Selbstzünder. Hilfreich dabei: ein eher großer Hubraum. Denn dann kann sich die Mischung aus Benzin und Luft besonders effektvoll entzünden. Die angepeilte Verbrauchsersparnis im Vergleich zur aktuellen Motorengeneration: rund 30 Prozent.
Zuletzt hatte Mercedes 2007 einen Diesotto-Motor in dem Entwicklungsträger F 700 verbaut. Der hatte nur 1,8 Liter Hubraum und bei rund 240 PS einen Normverbrauch von sechs Litern realisieren sollte. Sein Selbstzünder-Benzintriebwerk verfügte unter anderem jedoch auch über eine Turboaufladung und eine variable Verdichtung. Mazda will die Verdichtung des Diesotto-Triebwerks von 14:1 auf bis zu 18:1 erhöhen. Damit läge man noch höher als vor Jahren Volkswagen, wo man ebenfalls an den Mischtriebwerken experimentieren. Dort lag die Verdichtung der Erprobungsträger auf dem normalen Diesel-Niveau von 16,5:1.
Die Kunst dieser möglichst homogenen Verbrennung besteht in dem perfekten Zeitpunkt für die Kraftstoffeinspritzung und der perfekten Zerstäubung des Kraftstoffes im Zylinder. "Das größte Problem hierbei ist es", erläutert Mazda-Entwickler Mitsuo Hitomi, "das Klopfen des Motors so gering wie möglich werden zu lassen."
Auch wenn Mazda aktuell keine Hybridversionen anbietet, soll damit bald Schluss sein. Ein Elektromotor soll jedoch nur zum Anfahren und starken Beschleunigungen dienen, damit man möglichst schnell im Teillastbetrieb unterwegs ist, wo die neuen HCCI-/Diesotto-Triebwerke besonders sparsam unterwegs sind. "Der elektrische Motor und die Batterie könnten dann jedoch besonders klein ausfallen, weil diese nur für diese Zwecke benötigt würden", sagt Hitomi: "Die Hauptarbeit würde weiterhin der Verbrenner leisten." Das würde Gewicht sparen und Kosten minimieren.
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