Mazda Technik, Kreiskolbenmotor Mazda
Mazda Technik, Mazda RX-8
Mazda Technik, Mazda 787B
Mazda Technik, Motor
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Mazda Technik: Mehr als Kreiskolben

Mazda Technik Mehr als Kreiskolben

Speziell beim Antrieb ging Mazda immer eigene Wege. Ein kurzer Überflug über die Technikgeschichte und ein Ausblick auf die Lösungen von morgen.

Historie: Kreiskolbenmotor

Der Kolben, der nicht stampft, sondern sich dreht, spielte bei Mazda lange eine zentrale Rolle. Dann kamen neue Themen dazu: clevere Karosseriekonzepte und erste Skyactiv-Motoren.

Wer Mazda sagt, denkt oft zuerst entweder an den MX-5 oder an den Kreiskolbenmotor. Tatsächlich leuchtete jenes Aggregat, das Felix Wankel einst erdachte, jahrzehntelang als hellster Stern am Technik-Himmel von Hiroshima. Aber neben und nach ihm gab es auch andere wichtige Entwicklungen.

Ob zwei, drei oder vier Scheiben – der Kreiskolbenmotor ist immer eine runde Sache. Er besitzt viel weniger bewegte Teile als ein Hubkolbenaggregat, und er baut ultra-kompakt. Sein dreieckiger Rotor dreht sich stets in dieselbe Richtung; der Lauf ist kultiviert wie bei einer Turbine.

Die Standfestigkeit des Aggregats war bei Mazda nie ein Problem und die Leistung auch nicht. Beides kam im Motor des Rennwagens 787B perfekt zusammen – mit seinen vier Scheiben gab er circa 700 PS ab. Bei den 24 Stunden von Le Mans 1991 trieb er das Fahrer-Trio Johnny Herbert, Volker Weidler und Bertrand Gachot zum Gesamtsieg nach 4.923,2 Kilometern.

Mazda Technik, Mazda 787B
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Mit dem Sport-Prototyp 787B gewann Mazda 1991 das 24-Stunden-Rennen von Le Mans.

Ein weiteres Technikfeld, dem Mazda stets großes Augenmerk widmete, war die Karosserie. Besonders ungewöhnlich war ihr Konzept im 2003 vorgestellten RX-8: Er war das weltweit erste Coupé mit gegenläufig öffnenden Türen, und er kam ohne B-Säule aus.

Hohe Effizienz

Mit dem Ende des RX-8 verlegte Mazda sein Augenmerk vom Kreiskolbenmotor auf die Hubkolbenmotoren. Auch hier ging die Marke eigene Wege – mit der Strategie, eine konventionelle Technik mit unkonventionellen Lösungen zu verbessern und so die Wettbewerber herauszufordern.

Von 2012 an zogen die neuen, hocheffizienten Aggregate aus der neuen Skyactiv-Familie schrittweise in die Modellpalette ein. Den Anfang machte der Benziner namens Skyactiv-G – ein Sauger, der mit 14 : 1 extrem hoch verdichtet war. In der Version G 194 wurde er 2017 um eine Zylinderabschaltung ergänzt. Noch heute kommen die Skyactiv-G-Motoren ohne Turboaufladung aus. Beim Skyactiv-D ging Mazda den umgekehrten Weg: Hier wurde die Verdichtung auf 14 : 1 reduziert. Das erlaubt einen frühen Beginn der Einspritzung, der die Effizienz steigert.

Gegenwart: Neue Antriebe

Neue Brennverfahren und elektrifizierte Antriebe bilden heute Schwerpunkte in der Entwicklung.

Das Kürzel ist ein Fall für Experten: "SPCCI" bedeutet "Spark Controlled Compression Ignition", also "zündfunkengesteuerte Kompressionszündung". Dahinter steht ein radikal neues Brennverfahren für Ottomotoren, das den Verbrauch senkt und das Drehmoment stärkt.

Mitte 2019 gab das Aggregat, ein Zweiliter namens Skyactiv-X, sein Debüt im Mazda 3. Die Jury von auto motor und sport war von ihm so beeindruckt, dass sie Mazda den Paul Pietsch Award für automobile Innovationen verlieh. 2021 überarbeitet, leistet der Motor heute 186 PS, ein Mildhybridsystem hilft beim Sparen.

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Skyactiv-X: Der Benziner arbeitet mit Kompressionszündung, ähnlich wie ein Diesel.

Der Skyactiv-X arbeitet in den meisten Betriebszuständen mit Kompressionszündung, also wie ein Dieselmotor, kommt aber nicht ohne Kerzen aus. Mit 15,0 : 1 ist er extrem hoch verdichtet. Während des Ansaugtakts bildet sich im Brennraum ein sehr mageres Gemisch – ein kleiner Kompressor schaufelt viel Luft heran, die Hochdruckeinspritzung injiziert nur wenig Kraftstoff. Im Verdichtungstakt kommt dann eine kleine Wolke an fetterem Gemisch dazu, die direkt an der Kerze platziert wird. Der Feuerball, der bei ihrer Zündung entsteht, lässt Druck und Hitze im Brennraum so ansteigen, dass auch das magere Gemisch – das durch die hohe Kompression ohnehin schon kurz vor der Selbstentzündung steht – kontrolliert entflammt.

Neuer Plug-in-Hybrid

Im CX-60, dem neuen großen Crossover, feierte jüngst ein weiterer Antrieb Premiere: ein parallel konzipierter Plug-in-Hybrid-Strang. Beide Motoren – der 2,5-Liter-Benziner und die E-Maschine – wirken auf die Räder, entweder gemeinsam oder separat. Mit 327 PS Systemleistung ist der CX-60 Skyactiv PHEV der stärkste Serien-Mazda aller Zeiten. Seine elektrische Reichweite (im WLTP) beträgt 63 Kilometer.

Rein elektrisch fährt heute schon der MX-30. Seine 35,5-kWh-Batterie fällt relativ klein aus – der Ökobilanz und damit dem Klima zuliebe. Mazda hat ermittelt, dass ein E-Auto mit einer kompakten Batterie im Lauf seines Lebens geringere CO2-Emissionen verursacht als ein vergleichbares Auto mit größerem Akku. Zudem profitieren Verbrauch und Fahrspaß vom geringeren Gewicht; ohne Fahrer wiegt der MX-30 nur gut 1,6 Tonnen.

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Mazda MX-30: Der kompakte E-Crossover nutzt dieselbe Plattform wie der CX-30 mit Verbrenner. Seine Batterien speichern 35,5 kWh Energie.

Ungeachtet seines Schwerpunkts auf der Antriebstechnologie entwickelt Mazda Systeme weiter, die das Fahren sicherer machen, ohne das Vergnügen daran zu mindern. Eines von ihnen ist das Regelsystem G-Vectoring Control, ein anderes – exklusiv für den MX-5 und den CX-60, die beiden Hecktriebler im Programm – heißt KPC (Kinematic Posture Control). Bei schneller Kurvenfahrt bremst die Technik das ausgefederte kurveninnere Hinterrad leicht ab. Aufgrund der Kinematik der Mehrlenker-Hinterachse wird es dadurch zum Einfedern angeregt, sodass das Auto weniger um die Längsachse rollt.

Alle Mazda-Modelle mit optionalem Allradantrieb – Mazda 3, CX-30, CX-5 und CX-60 – haben eine elektromagnetische Lamellenkupplung an Bord. Ihr Management berechnet permanent, wie sie die Momente zwischen Vorder- und Hinterachse verteilen soll. Bei einigen Modellen gibt es zudem einen Offroad-Modus für das Fahren auf losem Untergrund.

Zukunft: Noch mehr Spannung

Plug-in-Hybride und reine E-Antriebe sind auch in Hiroshima die Zukunft. Dafür entstehen neue Plattformen.

Mazda gestaltet die Mobilität der Zukunft mit – und folgt dabei einem ganz eigenen Konzept. Anders als viele Wettbewerber setzen die Japaner nicht ausschließlich auf batterieelektrische Antriebe. In ihrer Multi-Solution-Strategie nimmt auch der Verbrennungsmotor weiterhin einen wichtigen Platz ein.

Ein klares Statement setzt hier der Crossover CX-60, das jüngste Modell der Marke. Er steht auf einer völlig neu konzipierten Plattform für längs eingebaute Vier- und Sechszylinder. Diese "Skyactiv Multi Solution Scalable Architecture" macht Heck- und Allradantrieb ebenso möglich wie den Plug-in-Hybrid-Strang, mit dem der CX-60 jetzt auf dem Markt gestartet ist.

Mazda Technik, Plattform MX-30
Mazda
Große Plattform: Das 4,75 Meter lange SUV-Modell Mazda CX-60 nutzt eine neu konzipierte Plattform. Sie ist für längs eingebaute Motoren, für Allradantrieb und für Plug-in-Hybrid-Technik ausgelegt.

Noch ungewöhnlicher ist jedoch der zweite Antrieb, der Anfang 2023 folgt: ein neuer Reihensechszylinder-Diesel aus der e-Skyactiv-D-Reihe. Der 3,3-Liter präsentiert ein neues Brennverfahren mit der Bezeichnung DCPCI, das sich vor allem auf eine neue, hochkomplexe Kolbengeometrie stützt. Mit ihm erreicht der Selbstzünder in weiten Betriebsbereichen mehr als 40 Prozent thermischen Wirkungsgrad; Verbrauch und Emissionen sinken.

In seinen beiden Leistungsstufen kommt der R6-Diesel auf 200 beziehungsweise 254 PS. Später wird noch ein Sechszylinder-Ottomotor mit SPCCI-Technologie das Programm ergänzen.

Zweites Modell

Alle Motorisierungen im CX-60 arbeiten mit einem neuen Achtgang-Automatikgetriebe zusammen, bei dem eine Kupplung den Drehmomentwandler ersetzt. Und auch die Blechplattform ist flexibel – sie bietet Raum für ein noch größeres Modell mit sieben Sitzen.

Neben dem parallelen Hybridantrieb im CX-60 hat Mazda ein zweites, serielles Konzept entwickelt; es soll nächstes Jahr auf der kompakten Quermotor-Plattform in Serie gehen. Eine starke E-Maschine leistet hier den Vortrieb alleine, als Verbrenner ist ein kompakter Drehkolbenmotor am Werk. Mit konstant niedriger Drehzahl und damit sehr sparsam laufend, beschränkt er sich darauf, die Batterie zu laden, wenn es nötig und sinnvoll ist. Dieses Layout macht einen vergleichsweise kleinen und leichten Akku möglich, zudem verspricht es hohe Gesamtreichweiten.

In den nächsten drei Jahren will Mazda eine ganze Reihe elektrifizierter Modelle auf den Markt bringen – reine E-Modelle ebenso wie Plug-in-Hybride. Sie werden mehrere Fahrzeugkategorien abdecken, wobei der Schwerpunkt auf der kompakten Plattform liegen soll. 2025 debütiert dann ein völlig neuer Elektrobaukasten – die "Skyactiv EV Scalable Architecture". Sie wird es der Marke ermöglichen, Elektroautos in allen Größen und Zuschnitten auf einer gemeinsamen Plattform zu entwickeln und zu bauen.

E-Anteil bis 40 Prozent

Mazda rechnet damit, im Jahr 2030 ein Viertel seiner Autos mit reinem E-Antrieb zu verkaufen. In Europa soll ihr Anteil 40 Prozent erreichen.

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