L'instant Méca #9 : Le moteur SkyActiv-X de Mazda

Il y a bientôt un an, Mazda levait le voile sur le renouvellement d'un de ses modèles phares : la 3. Au-delà d'une esthétique particulière mais qui plait indéniablement, d'un intérieur très bien fini avec une qualité perçue en nette hausse, la marque nippone annonçait aussi l'arrivée d'un moteur essence incroyablement efficient. Se prénommant SkyActiv-X, sa mission est d'arriver à obtenir des consommations et des rejets de CO₂ dignes d'une motorisation diesel, le tout dans un 2 litres essence atmosphérique développant 180 chevaux. Si c'est réel, comment cela se fait-il ?!

Coup dur pour l'électrification ?

Comment un gros moteur atmosphérique peut consommer 5,5 litres aux 100 kilomètres et être homologué à 96 grammes de CO₂ / km ? Il faut l'avouer, c'est assez révolutionnaire, Mazda ne s'en cache d'ailleurs pas. Tout ceci est possible grâce à un procédé différent. Cette technique n'agit pas sur l'échappement, comme 95% des constructeurs l'ont fait, mais au niveau du moteur en lui-même. L'ensemble du programme tient en 5 lettres : SPCCI. En anglais, cela donne Spark Plug Controlled Compression Ignition. Il y a donc un nouveau type de combustion.

Mazda est au courant des envies d'électrifications des différentes nations dans le monde, mais sait très bien que nos infrastructures ne peuvent pas supporter autant de charges que le demanderont les utilisateurs de véhicules électriques. Le constructeur japonnais a donc fait un mélange du monde essence et du monde diesel. Avec une légère hybridation 24 Volts, nous obtenons une berline réellement aussi sobre qu'un mazout, tous ses désavantages en moins. 

Un taux de compression très élevé

Un moteur diesel ne consomme pas beaucoup grâce à beaucoup d'éléments. Premièrement, le taux de compression du moteur est deux fois plus élevé que dans un bloc essence. Ainsi, le SkyActiv-X possède un taux de compression de 16,3:1. C'est une valeur très élevée, comparé au SkyActiv-G (2 litres atmo essence, 122 chevaux) avec ses 13,0:1, et même face au SkyActiv-D (1,8 litres diesel, 116 chevaux), avec "seulement" 14.8:1. Mais que veulent dire ces taux de compression ?!

Le taux de compression résulte d'une fraction : c'est le quotient du volume de la chambre de combustion au point mort bas par le volume de la même chambre de combustion au point mort haut. En plus simple, c'est le volume maximal divisé par le volume minimal. 

Grâce à un tel taux de compression, le SkyActiv-X reprend le principe de fonctionnement du moteur diesel. Les chambres de combustion vont pouvoir monter dans les 700°C une fois que le cylindre comprimera le mélange. En théorie, la température et la pression atteintes sont suffisantes pour que l'air et l'essence prennent feu spontanément. Cependant, avec ce procédé, Mazda (et beaucoup d'autres marques) n'ont jamais réussi à contrôler la combustion lorsque les conditions ne s'y prêtaient pas (humidité, température extérieure élevée, pression atmosphérique basse, ...). Le SkyActiv-X est donc muni de bougies d'allumage, qui, à froid et dans les conditions difficiles, créera un arc électrique un bref instant avant la combustion. Cela permet d'encore augmenter la température dans la chambre, et d'ainsi enflammer le tout de manière contrôlée.

Fonctionnement par excès d'air

Voilà aussi le pourquoi du comment un moteur diesel consomme moins de carburant qu'un essence. C'est simple : le mélange idéal est de 14,7 grammes d'air pour 1 gramme d'essence. Il est idéal parce qu'il ne pollue pas beaucoup, mais les consommations et performances ne sont pas optimales. Si on veut que le moteur sorte ses chevaux, un mélange riche est nécessaire, le rapport diminuant donc aux alentours des 12,5 grammes d'air pour 1 gramme d'essence. Le problème est que le moteur rejettera beaucoup d'Hydrocarbures (HC) et de Monoxydes de Carbone (CO). Dans le cas contraire, un mélange pauvre (15,4/1) réduit les consommations de carburant, mais les fameux Dioxydes d'Azote (NO_x) apparaissent. C'était le cas de beaucoup de moteur diesel. Serait-ce donc aussi celui du SkyActiv-X ?

Non. Les japonnais font fonctionner leur nouvelle motorisation via un excès d'air, comme beaucoup de nouveaux moteurs au mazout. On tourne donc aux alentours de 30 grammes d'air envoyé pour un gramme d'essence injecté. Le turbocompresseur sert donc un peu à cela, mais le SkyActiv-X s'en passe ! Il préfère utiliser un compresseur volumétrique, qui ne pourra pas augmenter la puissance du bloc, mais simplement à gaver plus facilement le moteur d'air. Résultats : le moteur de Mazda ne consomme pas beaucoup, et ne rejette pas de NO_x tout en fonctionnant comme un diesel. 

Une micro-hybridation 24 Volts de série

Troisième élément du SkyActiv-X : l'emploi d'un petit générateur électrique 24 Volts. Il ne servira qu'à aider la voiture à reprendre dans les bas régimes. En effet, qui dit moteur atmosphérique, dit puissance et couple atteints haut dans les tours. Et, avec seulement 230 Nm, on ne relance pas si facilement que ça. C'est grâce à cette petite hybridation que Mazda promet de ne pas devoir jouer sur les rapports. Et comment peut-il se recharger ? Simplement, à l'instar des hybrides Toyota, grâce à la récupération de l'énergie issue des freinages. 

Mazda 3 SkyActiv-X : quid du comportement ?

Il est différent, sans vraiment l'être. Un conducteur lambda ne percevra aucune différence audible avec le SkyActiv-G. Déjà, on est loin d'une sonorité diesel. Certes, le son est un peu plus rauque en montant dans les tours, mais il est toujours aussi imperceptible à l'oreille au ralenti. De plus, la 3 est très soignée au niveau de l'insonorisation. 

Sur la route, nous n'obtiendrons pas les relances aisées des concurrentes directes : une Peugeot 308 PureTech 130 fera nettement mieux. Cependant, lorsque l'on souhaite accélérer, la fluidité est le maître mot. Aucun temps mort lié au déclenchement du turbo : quel bonheur ! De plus, on passe du mode combustion par allumage à celui par compression sans ne rien ressentir. 

Et, enfin, pour le côté budget, comptez sur une consommation de maximum 6 litres aux 100 kilomètres, qui devrait bien diminuer encore si votre conduite est de type anticipative, et que vous utilisez de l'essence E5 (Super 98). A savoir aussi que le supplément de prix est très limité par rapport au SkyActiv-G. Ce nouveau SkyActiv-X s'adapte aux besoins de tous, pouvant se marier à une transmission manuelle ou automatique, en traction ou en 4 roues motrices également sur le Hatchback. La version Sedan sera un peu plus sobre, mais uniquement disponible en 2 roues motrices.