Avec un moteur essence qui a été doté des caractéristiques thermodynamiques d’un diesel.

Mazda commercialise son moteur essence SkyActiv-X sur la CX30 et la série“Trois”. Un moteur qui se voit doter des caractéristiques thermodynamiques d’un diesel et qui peut ainsi fonctionner en consommant moins d’énergie, d’émissions de CO2 et en respectant davantage l’environnement. Aveuglés par la désormais sacro-sainte électrification, et abusés par des allégations environnementales éronées à propos de la technologie du diesel, un certain nombre de constructeurs automobiles ont banni le moteur diesel de leur programme. Pas Mazda, comme nous l’apprend le SkyActiv-X. Mazda a présenté au salon de Tokyo un tout nouveau moteur diesel. Et pas uniquement parce que le moteur diesel, longtemps cloué au pilori, reprend des couleurs. 

Au commencement

Les versions précédentes du moteur SkyActiv étaient animées par des moteurs essence qui auto-enflammaient en partie eux-mêmes leur mélange de gas. La plage de couple dans laquelle l’allumage par compression se produisait, était à l’origine trop limitée. A cela s’ajoutait que le développement de chaleur dans les chambres de combustion était difficile à maîtriser. Cela faisait suite d’ailleurs à une augmentation rapide de la pression et de la constitution de la température du mélange des gaz dans les cylindres. Et il y avait encore un problème: le contrôle était imparfait lors du relais de l’étincelle de la bougie à l’allumage par compression et inversément. 

Allumage par compression homogène 

Grâce notammment à un taux de compression exceptionnellement élevé, l’autoallumage homogène a été rendue possible.

Mais les essais préliminaires du SkyActiv ont suscité beaucoup d’espoir auprès des laborantins spécialisés en thermodynamique. Ainsi, les pertes au niveau de la soupape des gaz , typiques du moteur essence, ont pu sensiblement être réduites. En ouvrant et fermant les soupapes dans les chambres à combustion de telle manière que la quantité d’air aspirée ne devait plus exclusivement être réglée par la soupape de gaz. Une des caractéristiques importantes du SkyActiv est d’ailleurs qu’au cours de l’admission, aussi bien que la soupape de gaz que la soupape d’admission sont ouvertes.

Moteur Sky-Activ-X

Pour réduire la probabilité d’un autoallumage spontanée trop rapide – les soupapes d’admission restent ouvertes au début de la compression (cycle Miller), de sorte que l’air excédentaire puisse s’échapper du cylindre. Dans un moteur essence traditionnel, l’ouverture plus longue des soupapes d’admission pourrait déstabiliser la combustion, suite à la baisse de pression. Le taux de compression exceptionnellement élevé (sur le SkyActiv-X, il est de 16,3:1) résulte dans une température de cylindre qui se crée rapidement et un allumage par compression homogène au momen idoine. 

Contrôle par étincelle de la bougie

Le SkyActiv-X de notre Mazda 3 d’essai est le premier moteur essence commercialisé qui soit capable d’enflammer spontanément son mélange carburant/air à l’instar de la technologie d’un moteur diesel. Pour contourner notamment la gestion complexe du passage de la bougie à l’allumage par compression et inversément, Mazda a imaginé la technologie Spark Controlled Compression Ignition. La zone de couple dans laquelle l’allumage par compression est possible est ainsi maximalisée, ce qui fait que la bougie passe le relais à l’autoallumage et inversément.

 Autre difficulté rencontrée avec ce moteur essence à auto-allumage: la complexité de la gestion de la montée rapide de la température et de la pression dans les chambres de combustion. Le problème de la pression a été pris en charge par des capteurs de pression qui informent en permanence la gestion du moteur. La combustion adiabatique (combustion sans échange de chaleur) apporte une solution au problème thermique. Un refroidissement supplémentaire n’était pas une option envisagée, car elle aurait entraîné des pertes de refroidissement supplémentaires. 

Lambda plus grand que deux

Mélange maigre (Lambda > 2 ou 2 particules d’oxygène pour une portion de carburant) n’est plus allumé par une bougie. Dans ce moteur SkyActiv-X, la compression élevée et l’augmentation très très rapide de la température et de la pression dans le cylindre vont créer une combustion spontanée, plus efficace et plus respectueuse de l’environnement de ce mélange maigre. L’allumage sans bougie fait en sorte que ce moteur digère, sous certaines conditions, un mélange très pauvre. Et cela pour un rendement qui égale celui des moteurs diesel. Sans pertes à la pompe, avec moins de carburant, plus d’air et aussi moins d’oxydes d’azote (NOx). Bien sûr, ce moteur SkyActive-X ne se comporte pas sur toute la plage du couple comme un diesel. Le rapport de mélange peut donc varier: Entre Lambda 2 en cas de combustion spontanée homogène. 

SkyActiv-X et Mazda3 

Le moteur SkyActiv-X qui équipe désormais la Mazda3 génère un couple supérieur à celui du moteur Skyactiv-G. (Modèle 2018 Mazda3 Skyactiv-G 2.0 sans désactivation des cylindres). Ce qui est important, c’est que la plage du couple, dans laquelle l’économie de carburant générée par la combustion homogène et spontanée est la plus favorable, a été élargie. La Mazda3 à traction avant avec boîte manuelle à six rapports aurait dû réaliser en théorie une consommation moyenne (WLTP) de 5,3 l/100 km. Nous avons noté une consommation de 6,2 l/100 km au cours de notre essai. 

Avec 180 ch et un couple de 224 Nm, le Skyactiv-X devrait être plus rapide que le bloc Skyactiv-G qui est encore disponible sur la Mazda3. Au départ, on se demande un peu où sont cachés ces 180 ch. Le moteur ne manque pas de caractère mais les chevaux ne se libèrent pas facilement. Il n’appartient donc pas à la catégorie des champions du sprint. Il est plutôt un marathonien doté d’une capacité pulmonaire importante. Le 0-100 km/h est atteint en 8,2 secondes et la vitesse de pointe dépasse les 200 km/h. Il ne faut donc pas attendre qu’il exprime les qualités de sprinteur comparables à celles d’un moteur essence turbo qui monte haut dans les tours. Les gros rouleurs en quête d’un moteur qui a du caractère – à bas et moyens régimes – seront , en revanche, comblés. Surtout quand on sait que cette caractéristique à bas régimes se traduit par une consommation favorable. 

Frugalité énergétique

Mazda propose le moteur SkyActiv-X à la fois sur la Mazda 3 hatchback et sedan.

Le moteur Skyactiv-X est un rien plus rugueux qu’un Skyactiv-G.  Nous le considérons plutôt comme un moteur diesel moderne, bien insonorisé mais totalement sans vibration. Pour ceux qui jugent la réalité technologique de ce Sky-Activ trop complexe. Il suffit de retenir que ce moteur s’est vu doter des caractéristiques themodynamiques d’un diesel et peut ainsi se comporter en consommant moins d’énergie et de carburant, de CO2 et en respectant davantage l’environnement. Sachez aussi que ce moteur SkyActiv-X est proposé à la fois dans la Mazda3 sedan et hatchback et peut être associé à une boîte automatique ou manuelle. Sur la version Hatchback, le moteur Skyactiv-X est proposé au choix en traction avant ou traction intégrale.

Mazda3 SkyActiv-X: Aperçu technique

Moteur: essence 4 cylindres

Cylindrée: 1.988 cc

Compression: 16,3:1

Puissance: 132KW/180 ch à 6000 tr/min

Couple: 224 Nm à 3000 tr/min

Mazda M-Hybrid: série

Mazda i-stop: série

Recyclage gaz d’échappement: 3 catalysateurs fonctionnels, GPF (Filtre à particules essence). 

Rating émission: Euro 6D

Accélération de 0 à 100 km/h: 8,2 sec

Vitesse de pointe: 216 km/h

Consommation moyenne et CO2 (WLTP)

Sedan FWD 6MT: 5,3 l/100 km 122 g/km CO2

Sedan FWD 6AT:  5,7 l/100 km 136 g/km CO2

Hatchback FWD 6MT:  5,2  l/100 km  125 g/km CO2

Hatchback FWD  6AT:  5,8  l/100 km  140 g/km CO2

Hatchback AWD 6MT: 5,7  l/100 km  137 g/km CO2

Hatchback AWD 6AT:  6,4  l/100 km  149 g/km CO2

Consommation moyenne mesurée de l’essai (Hatchback FWD 6MT): 6,2 l/100 km

Prix Mazda3 SkyActiv-X

Mazda3 SkyActiv-X sedan:  à partir de 23.860 htva

Mazda3 SkyActiv-X hatchback: à partir de 23.450 htva