Mazda-Motoren-Technik: Spritsparen auf einfache Art

Joachim Kunz ist sichtlich nervös. Das Auto, das der Mazda-Ingenieur aus dem Entwicklungszentrum in Oberursel aus der Hand geben soll, ist nicht irgendeine Mittelklasse-Limousine. Sondern unter der Karosserie des aktuellen Mazda 6 steckt Technik von Morgen. "Mit diesem Prototypen erproben wir eine völlig neue Plattform und die nächste Motorengeneration", sagt Kunz und erklärt damit seine Unruhe. Der Wagen ist für die Mazda-Ingenieure etwas Besonderes: "Eine neue Motorengeneration erscheint schließlich nur alle 10 bis 15 Jahre."

Für die neue Technik, die den schönen Namen "Sky" trägt und das mit einer himmelblauen Motorenabdeckung untermalt, wird es bei Mazda allerhöchste Zeit. Denn abgesehen vom Festhalten am eher abseitigen Wankel-Prinzip hatten die Aggregateentwickler in Hiroshima in den vergangenen Jahren nichts Wegweisendes zu bieten.

Der Grund ist das Geld. "Nichts in der Automobilentwicklung, ist so teuer wie eine neue Plattform oder ein neuer Motor", sagt Projektleiter Susumu Niinai. An einem neuen Triebwerk arbeiteten im Schnitt etwa doppelt so viele Ingenieure als an der Entwicklung einer neuen Fahrzeuggeneration; die neuen Automatik- und Schaltgetriebe sowie die neue Plattform noch gar nicht mitgerechnet. Mehr als tausend Spezialisten, so Niinais grobe Angabe, hätten in der Zentrale in Hiroshima, in Oberursel und in der US-Dependance im kalifornischen Irvine an dem Projekt gearbeitet. Und: Die ersten Planungen für das neue Triebwerk begannen bereits vor zehn Jahren, die eigentliche Entwicklung nahm vor vier Jahren Fahrt auf.

Für Mazda ist die "Ska"-Technik von größter Bedeutung. Die Entwickler kündigen Verbrauchseinsparungen für Benziner- und Dieselvarianten zwischen 15 und 20 Prozent an - und zwar ohne teure Zusatztechnologien. "Damit bleiben die Motoren bezahlbar und für eine breite Kundenschicht attraktiv", erläutert Niinai. Anders als derzeit üblich, wurde beim neuen Mazda-Benziner also nicht der Hubraum verkleinert (Downsizing) und dafür ein Turbolader eingebaut.

Der Trick der Verdichtung des Treibstoff-Luft-Gemisches im Zylinder

Stattdessen erhöhten die Japaner die Verdichtung auf ein rekordverdächtiges Verhältnis von 14:1 (üblich sind Werte von etwa 10:1). Beim Diesel wiederum realisierten die Techniker ebenfall eine Verdichtung von 14:1, was für diese Motorenart ungewöhnlich niedrig ist (üblich sind Werte von etwa 16:1). Das hat zur Folge, dass die Verbrennung sauberer vonstatten geht und der Selbstzünder die Abgasnorm Euro-6 ohne speziellen NOX-Katalysator und Harnstoff-Einspritzung erreicht.

Bei einer ersten Probefahrt von SPIEGEL ONLINE machen die neuen Motoren bereits eine ganz ordentliche Figur. Während der zwei Liter große Benziner mit derzeit etwa 165 PS und 210 Nm rein nominell betrachtet lediglich gehobener Durchschnitt ist und es mit aufgeladenen Direkteinspritzern wie den TSI-Motoren von VW oder den Eco-Boost-Aggregaten von Ford schwer haben wird, überrascht der Diesel als kultiviertes Kraftpaket. Aus 2,2 Litern Hubraum holen die Japaner nach aktuellem Softwarestand 175 PS und - wichtiger noch - 420 Nm Drehmoment. Dank zweier hintereinander angeordneten Turboladern kommt der angenehm leise arbeitende Selbstzünder flott in Fahrt und dreht - fast wie ein Benziner - bis deutlich über 5000 Touren.

Endlich auch ein Automatikgetriebe für die Dieselmotoren

Unterstützt wird der Dieselmotor von einem neuen Automatikgetriebe. Es ist das erste, das Mazda nun endlich auch für Diesel-Pkw anbietet. Das Räderwerk wechselt die sechs Gänge fast so schnell wie ein Doppelkupplungsgetriebe und die Schaltstrategie ist ausgesprochen entspannt. "Hohe Drehzahlsprünge, viele Gangwechsel, spürbare Schaltrucke - das überlassen wir anderen Marken", sagt Entwickler Kunz.

Das wichtigste Argument für beide neuen Motoren, die zügig in unterschiedlichen Leistungsstufen und Hubraumgrößen entwickelt und dann binnen weniger Jahre in allen Modellen verfügbar sein sollen, ist der Verbrauch. Der Benziner etwa soll im nächsten Mazda 6 auf durchschnittlich 5,6 Liter kommen. Und für den "Sky"-Selbstzünder in der Mittelklasse-Limousine wird ein Verbrauch von 4,0 Litern angestrebt. Damit wäre der größte Pkw von Mazda in Zukunft so sparsam wie heute der kleinste.

Optimierte Motoren und Einsparungen beim Gewicht

Nur mit innermotorischen Verbesserungen allein lassen sich solche Fortschritte allerdings nicht erreichen. "Wir werden auch weiter an der Gewichtsschraube drehen", sagt Entwickler Kunz. Die neue Plattform soll daher vor allem leichter werden als bislang: Um 100 Kilo soll der kommende Mazda 6 leichter werden als das aktuelle Modell. Stabilere Stähle, dünnere Bleche und auch die neuen Motoren tragen dazu bei. Immerhin wird der Selbstzünder rund 35 Kilogramm leichter, und das neue Getriebe wurde im Vergleich zum Vorgänger auch um sechs Kilogramm abgespeckt.

Die Hardware ist inzwischen festgelegt, an der Software für die Motor- und Getriebesteuerung wird aber noch programmiert. Die Zeit drängt. Im nächsten Herbst, auf der IAA in Frankfurt, soll die neue Plattform und damit auch die "Sky"-Motorenfamilie Premiere feiern.