Bei aller Begeisterung für die Elektromobilität darf man ja nicht vergessen, dass sie nur dort für die Umwelt reale Fortschritte bringt, wo der Strom regenerativ hergestellt wird. Das ist, global gesehen, noch nicht sehr oft der Fall. Es macht also durchaus Sinn, den Verbrennungsmotor noch weiterzuentwickeln in Richtung weniger Kohlendioxid- und Schadstoffausstoß. Wenn auch fast alle Erfindungen im Motorenbau bereits im Zuge des Ersten Weltkriegs vor mehr als 100 Jahren gemacht wurden, vieles angefeuert durch die Bedürfnisse der Kriegsmaschinerie, die kühnsten und erfolgversprechendsten Ideen konnten seit damals nicht verwirklicht werden. Erst jetzt, mit der Entwicklung digitaler Berechnungsmethoden mit immer höherer Leistungsfähigkeit und neuer Werkstoffe mit größerer Belastbarkeit rücken clevere Ideen, alte Ingenieursträume, wieder in den Bereich der Realisierbarkeit.

Der selbstzündende Ottomotor benötigt zusätzlich einen Kompressor, um für ausreichend Luftüberschuss zu sorgen.
Foto: Andreas Stockinger

Um nur die drei wichtigsten zu nennen: Die phasenweise Zylinderabschaltung wird von einigen Herstellern bereits vom Vierzylindermotor aufwärts in Serie praktiziert. Infiniti hat jüngst seinen Motor mit variabler Verdichtung durch einen Hebelmechanismus an der Pleuelstange präsentiert und ist damit auf dem Sprung in die Serienfertigung. Und jetzt Mazda mit dem selbstzündenden Benziner.

Diesotto

Mercedes nannte sein Konzept "Diesotto", eine Wortschöpfung aus den Elementen "Diesel" und "Otto", schob es aber nach mehreren Anläufen mitsamt der Schublade in den Giftschrank allzu kühner Ideen zurück. Die Japaner dürften hartnäckiger gewesen sein. Wenn sie nämlich nach ewigem Hin- und Herüberlegen eine Idee zwecks Umsetzung anpacken, dann lassen sie das Projekt nicht mehr so schnell los. Und Mazda ist ein ganz besonderes Beispiel für langfristige konzentrierte Verfolgung von Zielen, die zuerst einmal weit weg liegen. So begann Mazda schon mit dem Skyactiv-Motorenkonzept in diese Richtung zu arbeiten, nämlich das Funktionsprinzip von Benzin- und Dieselmotor einander anzunähern. Man setze eine etwa gleich hohe Verdichtung für Benzin- und Dieselmotor fest und richtete auf dieser Grundlage das weitere Denken aus. Jetzt ist der nächste Schritt fällig: Der Benzinmotor darf nicht nur ungewöhnlich hoch verdichten, was seinen Wirkungsgrad fundamental günstig beeinflusst, sondern auch noch selbst zünden.

Eckpfeiler

Es ergeben sich also drei Eckpfeiler der Sparsamkeit: Die hohe Verdichtung als prinzipielle Grundlage für hohen Wirkungsgrad, woraus auch der Diesel den größten seiner Vorteile schöpft, das Selbstzünden und das extrem magere Benzinluftgemisch, das ebenfalls wesentlich der Sparsamkeit zugutekommt. Dazu sind auch noch relativ niedrige Verbrennungstemperaturen möglich, die eine Bildung von Stickoxiden in Grenzen halten. Das heißt, bessere Nutzung des eingespritzten Kraftstoffs und weniger Aufwand für die nachfolgende Abgasreinigung, weil sich von vornherein weniger Stickoxide und Rußpartikel bilden.

Hinter dem Kai Concept verbirgt sich schon der neue Mazda 3, der gegen Jahresende startet – später dann auch mit Skyactiv X.
Foto: Mazda

Die Zündkerze, das zentrale Charaktermerkmal des Ottomotors, entfällt trotzdem nicht, sie ist immer noch in jeder Phase im Einsatz. Allerdings entzündet sie im Selbstzündungsmodus nur einen ganz geringen Teil des Benzinluftgemischs, worauf sich der Druck im Brennraum noch weiter erhöht und der große Rest tatsächlich von selbst entflammt. Nennt sich Skyactiv X. Bei der ersten Probefahrt im alten Mazda 3 bestätigte sich die harmonische Kraftentfaltung ohne spürbare Übergänge zwischen Fremd- und Selbstzündung, auch dank des Kompressors, den das Konzept zur intensiven Beatmung benötigt. (Rudolf Skarics, 14.5.2018)