Benziner und Diesel. Zwei scheinbar nicht vereinbare Welten, jede mit ihren Vorteilen. Auf der einen Seite der Benziner, der sein Luft-Benzin-Gemisch durch einen Funken aus der Zündkerze entzündet. Da das Gemisch aktiv gezündet wird, kann er präzise gesteuert werden. Zudem bietet er bessere Laufkultur als der Diesel und produziert weniger Schadstoffe. Auf der anderen Seite der Diesel, oft auch Selbstzünder genannt: Hier entzündet sich das Gemisch nicht aktiv durch einen Zündfunken, sondern lediglich durch den hohen Druck und die dadurch entstehende Hitze im Brennraum. Das verschafft dem Diesel vor allem Vorteile, wenn es um die Effizienz geht. Er produziert deutlich weniger Abwärme und benötigt dadurch weniger Energie.

Der Gedanke, die beiden Welten zu vereinen, beschäftigt die Motorenbauer schon lange. Doch geklappt hat es noch nicht. Bis jetzt. Denn die nächste Generation der Mazda-Motoren, die 2019 debütiert, wird einen «Skyactiv-X» genannten Motor beinhalten, der als selbstzündender Benziner funktioniert.

Der Trick mit der Kerze

Lange gelang es nicht, den selbstzündenden Benziner zu bauen, weil die Kontrolle fehlte. Das Benzin-Luft-Gemisch reagiert auf hohen Druck sehr empfindlich. Es wird fast unmöglich, den genauen Zündzeitpunkt zu bestimmen. Damit der Motor rund läuft, ist das aber zwingend notwendig.

Die zündende Idee, die bei Mazda den Durchbruch brachte, ist vergleichsweise simpel: Auch der neue Skyac-
tiv-X wird über Zündkerzen verfügen. Ausserdem ist er nicht ausschliesslich auf den Betrieb als Selbstzünder ausgelegt. Zunächst einmal läuft er wie jeder andere Benziner auch.

Eins, zwei oder drei

Der 2-Liter-Vierzylinder hat drei Betriebsarten einprogrammiert, zwischen denen er selbstständig, je nach Situation wechselt.

Auf den Normalbetrieb folgt, schon kurz über der Leerlaufdrehzahl, der Selbstzünder-Betrieb. Durch die hohe Verdichtung wird das Gemisch unter Druck gesetzt. Aber nur so weit, bis es kurz davor steht, sich selbst zu entzünden. Damit die Selbstzündung kontrollierbar wird, wird sie durch einen kleinen Funken aus der Zündkerze und
eine kleine, zusätzlich eingespritzte Spritmenge ausgelöst. Durch dieses kleine Feuer steigt die Temperatur im Brennraum weiter an, das Gemisch entzündet sich von allein.

Das bringt einen Vorteil mit sich. Wenn sich nämlich das Gemisch nur aufgrund des Zündfunkens entzünden soll, muss das Verhältnis zwischen Benzin und Luft exakt stimmen. Es beträgt seit jeher bei jedem Benzinmotor 1:14,7. Ist das Gemisch zu fett (zu viel Benzin) oder zu mager (zu viel Luft), läuft der Motor nicht korrekt.

Durch die Selbstzündung im neuen Skyactiv-X-Motor kann der Benzinanteil nun aber reduziert werden, wenn der Motor nur wenig Leistung liefern muss. Das Gemisch zündet trotzdem. Bei besonders geringer Last kann der Motor sogar in die dritte Betriebsart wechseln, den extremen Magerbetrieb. Hier kann das Benzin-Luft-Gemisch auf bis zu 1:50 reduziert werden. Der Motor fährt also fast ausschliesslich mit Luft. Daher benötigt er auch einen riemengetriebenen Kompressor. Nicht etwa um wie sonst üblich Ladedruck zu erzeugen, sondern lediglich um genügend Luft in die Zylinder zu bringen.

Durch den hohen Luftanteil im Zylinder wird die Temperatur gesenkt, das sorgt für einen deutlich reduzierten Stickoxid-Ausstoss. Vor allem aber soll die aufwendige Technologie den Verbrauch im Alltag deutlich senken.
Da der Motor ein deutlich grösseres Drehzahlfenster besitzt, in dem er mit höchster Effizienz läuft, spricht Mazda von einer Verbrauchsminderung im Alltagsbetrieb von rund 20 bis 30 Prozent gegenüber einem herkömmlichen Benziner. Der Verbrauch liegt also auf dem Niveau eines Diesels, die Emissionswerte darunter. Der Komfort des Benziners bleibt aber erhalten. Bei einer ersten Testfahrt überzeugt der Motor schon mit sehr guten Manieren, gleichmässiger Durchzugskraft und wenig Vibrationen – obwohl es noch ein Prototyp ist.