Mazda po raz kolejny udowodniła, że nie boi się eksperymentów z silnikami spalinowymi. Marka, znana z uporu w rozwijaniu jednostki Wankla i pomysłów takich jak zapłon samoczynny w jednostce benzynowej, opatentowała właśnie sześciosuwowy motor spalinowy, który samodzielnie wydziela wodór z benzyny i spala go, magazynując węgiel. Brzmi jak science-fiction, ale to rzeczywistość rodem z Hiroszimy.

Patent na granicy alchemii

Mazda nazwała swoje nowe rozwiązanie „systemem reformowania paliwa dla pojazdu”. W praktyce chodzi o to, aby wydzielić wodór z benzyny przy pomocy ciepła i katalizatora, a następnie spalić go w silniku, zamiast klasycznej mieszanki węglowodorów. Węgiel zostaje związany w postaci stałej i zmagazynowany w specjalnym zbiorniku, który kierowca może oddać do serwisu przy okazji przeglądu.

Inżynierowie Mazdy podkreślili, że system ma umożliwiać neutralność węglową silnika spalinowego.

Dzięki temu samochód jeździłby na benzynie, ale bez emisji CO₂ – przynajmniej w teorii. To rozwiązanie nie wymagałoby ogromnych zbiorników na wodór ani stacji tankowania, bo cały proces odbywałby się na pokładzie pojazdu.

Jak działa sześć suwów?

Standardowy silnik czterosuwowy działa w cyklu: ssanie, sprężanie, praca i wydech. Mazda dołożyła do tego dwa dodatkowe etapy.

• Surowe powietrze lub spaliny są zasysane do cylindra (ssanie).
• Kolejny krok to klasyczne sprężanie mieszanki.
• Następnie dochodzi do zapłonu i suwu pracy.
• W fazie rekombinacji spaliny są kierowane przez specjalny zawór do tzw. dekompozytora. Tam wtryskiwana benzyna trafia do gorących gazów, które pod wpływem katalizatora rozkładają węglowodory – wodór zostaje wydzielony, a czysty węgiel osadza się w module.
• Kolejny suw to ponowne rozprężanie resztek gazów.
• Na końcu spaliny są usuwane w klasyczny sposób. Mazda przewidziała kilka wariantów tego procesu, m.in. z różnym układem katalizatora czy dodatkowym tzw. cyklem skavengingowym, w którym kilka zaworów otwiera się jednocześnie – przypominając jeszcze bardziej skomplikowaną wersję silnika dwusuwowego.
  

Problemy większe niż korzyści?

Choć idea brzmi rewolucyjnie, komplikacje techniczne są gigantyczne. Silnik musiałby mieć dodatkowe zawory sterowane aktuatorami zamiast klasycznego wałka rozrządu, osobne kanały dla reformera i wtryskiwacze paliwa pracujące w różnych fazach. Do tego dochodzą zbiornik na węgiel i mały buforowy zbiornik na wodór.

Jak zauważył autor analizy z serwisu CarBuzz, „to prawdopodobnie najbardziej skomplikowane rozwiązanie w historii Mazdy – a to naprawdę coś znaczy”.

Sam proces wymagałby również solidnych materiałów odpornych na wysoką temperaturę. Trzeba też pamiętać, że litr benzyny to w ponad 85% węgiel. W praktyce oznaczałoby to nawet ponad 37 kg czystego węgla przy pełnym baku SUV-a pokroju Mazdy CX-5. To odpowiednik pięciu baniaków po 5 litrów, które trzeba by gdzieś upchnąć.

Efektywność – teoria kontra praktyka

Spalanie wodoru jako paliwa w silnikach tłokowych nie jest niczym nowym. Najsłynniejszym przykładem było BMW Hydrogen 7 z 2007 roku, wyposażone w 6-litrowe V12. Samochód spalał wodór ciekły lub benzynę, oferując osiągi porównywalne z wersją benzynową, ale przy gigantycznym zużyciu paliwa.

Dla Mazdy problemem może być sprawność całego układu. Wyprodukowanie wodoru z benzyny kosztuje energię, a część węgla i tak musi zostać wyemitowana. W rezultacie cały proces może być mniej wydajny niż klasyczne spalanie benzyny czy nawet standardowa instalacja hybrydowa.

Eksperci wskazali, że jeśli projekt trafiłby do produkcji, dealerzy musieliby przygotować się na odbieranie kilogramów czarnego pyłu od kierowców. Trudno też przewidzieć, jak kierowcy zareagowaliby na perspektywę regularnego „oddawania” węgla do serwisu.

Mazda i jej upór wobec elektryfikacji

Na tle koncernów, które rzuciły się w stronę aut elektrycznych i wodoru z ogniw paliwowych, Mazda nadal obstaje przy rozwoju silnika spalinowego. Wcześniej eksperymentowała z cyklem Millera, silnikiem Wankla czy benzynowym zapłonem samoczynnym. Teraz próbuje połączyć spalanie paliwa kopalnego z ideą neutralności węglowej. Czy ten koncept ma szansę na produkcję? Historia pokazuje, że Mazda nie boi się niszowych rozwiązań. Jednak im bardziej skomplikowana technologia, tym mniejsze szanse na masowe wdrożenie.

To wizja, która bardziej pasuje do działu R&D niż do salonów sprzedaży.