Prueba comparativa: ¿Cuál debería comprarse? Mazda 3 Grand Touring automático vs Mazda 3 Prime mecánico

Esta es la primera prueba comparativa que les traigo, y tal vez pueda parecer algo extraño ya que estoy comparando el mismo carro, pero en realidad hay una explicación para ello, no solo es una comparativa entre mecánico contra automático, es una comparativa entre la versión más accesible y la más equipada que había hasta el año pasado, así como una descripción de las novedades en la gama del Mazda 3.

Anteriormente escribí una prueba del Mazda, y si aún no la ha leído este es el momento de hacerlo (Parte 1 y Parte 2), como expliqué ahí en mi humilde opinión así como en el de muchas publicaciones importantes el Mazda 3 es muy posiblemente el mejor carro de su gama: es uno de los más rápidos, el que menos consume, el que tiene la mejor relación estabilidad confort en la suspensión, el que ha logrado mejores resultados en pruebas de choque, pruebas de resistencia de techo y entre los mejores en iluminación, el del mejor interior hasta $30.000 USD en Estados Unidos, el más confiable en Alemania según J.D. Power, el de mejor coeficiente aerodinámico en su gama, el del motor más novedoso, posiblemente el de las revisiones más económicas (en Colombia) el que se ganó el premio al carro más querido (¿?), en fin, supongo que me entendieron la idea.

Y aquí es donde cobra importancia esta comparativa, porque la gama del Mazda 3 está compuesta por cuatro versiones: Prime, Touring, Grand Touring y el recién llegado Grand Touring LX, con un rango de precios que van desde lo 56 millones del Prime, pasando por los 75 millones del Grand Touring hasta llegar a los 81 millones en la versión Grand Touring LX la más equipada de la gama**, pero siendo carros cuya mecánica es idéntica ¿vale la pena pagar los 20 millones extras entre uno y otro?, ¿qué diferencias hay?, ¿debería decidirse por mecánico o automático?.

** Nota del Autor: Los precios aquí publicados son únicamente como referencia, no constituyen ninguna oferta comercial ni deben ser tomados como una verdad absoluta, además pueden variar de concesionario a concesionario, de mes a mes, por el dólar, por el IVA, si el día está nublado, si hace calor, etc. ¿entendieron?.

TRANSMISIÓN.

Transmisión mecánica vs Transmisión automática

Me pongo a los mandos del Mazda 3 Prime mecánico, la palanca de cambios de recorridos bastante cortos y precisos es una delicia que me recuerda a la del Honda Civic Si, además está en una posición elevada que la acerca al volante y evita que tengamos que mover más de la cuenta el brazo para hacer los cambios, en este aspecto me ha recordado un poco al Mazda 2 de anterior generación; advertencia: después de probar el selector del Mazda 3 el de otros carros se puede sentir como un destornillador en una caja de canicas. 

En el Grand Touring el asunto es diferente pero igual de satisfactorio, la caja automática de seis velocidades SKYACTIV-DRIVE es muy suave y a la vez es muy rápida al pasar de un cambio a otro, uno puede realizar los cambios de forma manual y la caja los hace sin miramientos (en General Motors deberían tomar nota con sus letárgicas cajas de seis velocidades), el modo manual se puede usar mediante unas levas que están detrás del volante o utilizar la palanca en modo "M" y halando la palanca (hacia atrás) se pasa al siguiente cambio, o empujar la palanca para reducir un cambio, esta disposición es similar a la que actualmente usan BMW o Porsche y me parece más acertada y lógica que cuando están al contrario. 

En cuánto al consumo de combustible el automático logra un consumo levemente mejor que el mecánico según la homologación de la Agencia de Protección Ambiental - EPA [1] pero en el "mundo real" cualquiera de los dos obtiene un resultado similar, durante la prueba de ruta en ambos carros era normal ver el medidor de consumo instantáneo por debajo de los 5 litros/100 km (75 km/galón) practicando una conducción tranquila por vías rápidas, y ambos tenían consumos promedio alrededor de los 7 litros/100 km en sus computadores de abordo (uno 54 km/galón).

A pesar de los avances en las cajas automáticas, hay quienes prefieren la caja mecánica por el temor a perder algo de aceleración, eso es válido para cajas automáticas de 3 y 4 velocidades pero no así para las modernas cajas de 6, 7, 8 y 9 velocidades las cuales están pensadas para reducir el consumo de combustible y mejorar la aceleración, aunque un error muy frecuente es creer que las cajas de muchas velocidades están hechas para alcanzar una velocidad máxima mayor, esto en realidad no es así, de hecho la mayoría de carros que vemos en nuestras calles no pueden alcanzar su velocidad máxima sino en quinta o sexta, más allá de eso el motor no produce la suficiente potencia como para vencer la resistencia del aire, así que les contaré el "secreto": tener más velocidades es para mejorar la respuesta al arrancar o adelantar, para reducir el consumo y para tener menor ruido a velocidades de autopista.

Explicación técnica SKYACTIV-DRIVE (transmisión automática de seis velocidades).
La mayoría de cajas automáticas se pueden clasificar en tres grandes grupos:

• Las automáticas de "toda la vida" que usan engranajes epicicloidales o planetarios y un convertidor de par (como las ZF de 8 velocidades en algunos BMW y Audi, o las AISIN de 8 velocidades en Volvo). 
• Las de trenes de engranajes helicoidales con embragues robotizados (como las de doble embrague DSG, DCT, S-tronic y Powershift DPS6). 
• Las Transmisiones Continuamente Variables (como las CVT de Nissan y Subaru o las Multitronic de Audi). 

Cada una con sus ventajas y desventajas, pero es un tema que da para más de un artículo así que voy a resumir:

Las cajas de doble embrague son rápidas (en especial las de Porsche, BMW y el grupo Volkswagen) y hacen que cualquier vehículo mejore significativamente sus tiempos de aceleración, sin embargo este tipo de cajas no permite realizar arranques con mucha suavidad y son propensas a sufrir por temperatura sobre todo en condiciones de tráfico, también cuando los conductores aceleran levemente y sin decisión: por ejemplo moverse unos centímetros durante un trancón o cuando tratan de sostener el carro en una subida tocando el acelerador y sin usar el freno (¡no hagan nada de esos en cajas de doble embrague por favor!). 

Por su parte las cajas con convertidor de torque no sufren por esto y en general son más confiables pero sacrifican velocidad en los cambios, no responden tan rápido y hay mayores interrupciones en la transmisión de potencia al momento de hacer los cambios. Las CVT por su parte funcionan muy bien en el papel pero no en el mundo real.

Para solucionar esto Mazda desarrolló una caja que en principio es similar a las automáticas de toda la vida (engranajes epicicloidales con convertidor de par) pero le adicionó un sistema de embragues, así que la SKYACTIV-DRIVE [2] funciona a bajas velocidades con el convertidor de par para hacer más suaves los arranques y evitar las problemas de temperatura asociados a las cajas de doble embrague, luego y cuando se supera cierta velocidad son los discos de embragues los que transmiten el par motor junto al convertidor ya en una posición de bloqueo, mejorando la respuesta de la caja y la sensación de conexión que se pierde con los convertidores de par. ¡Inteligente!

Como explica Toshiyuki-san en el siguiente video:

Veredicto en transmisiones: Ventaja para las versiones con caja automática pues logran el mismo desempeño que las versiones con caja mecánica pero a eso se añade una mayor comodidad al conducir.

LLANTAS Y RINES.
Confort de marcha - misma suspensión diferentes medidas de llanta.
Todas las versiones del Mazda 3 tienen la misma suspensión, adelante es de tipo McPherson y atrás es de tipo independiente o Multilink lo que se convierte en una de las fortalezas del 3 pues como lo expliqué de forma detallada acá, la suspensión trasera permite un control preciso del recorrido de la rueda mientras se comprime en las curvas, este tipo de suspensión no es muy habitual en carros de la gama del Mazda 3 por su mayor complejidad y costos de producción, pero el resultado es un vehículo más preciso de conducir, con una mayor estabilidad y confort de marcha.

Lo que sí cambia entre las diferentes versiones del Mazda 3 son las medidas del conjunto llanta-rín: 205/60 R16 para los Prime y Touring y 215/45 R18 para los Grand Touring y Grand Touring LX, no parece una diferencia notable sobre todo teniendo en cuenta que el diámetro total de la llanta con el rín es de 652 mm para el primer caso y de 651 mm para el segundo caso.

Lo que sí varía de forma más significativa es el perfil de la llanta que con el rin de 16" es de 123 mm y con rín de 18" es de 97 mm; aquí es donde comienzan a aparecer sutiles diferencias que se notan al volante, pero antes de explicar el efecto de dicha variación en tamaño les dejo una imagen donde se ven de forma simplificada las dimensiones principales de ambos conjuntos llanta-rín de las diferentes versiones del Mazda 3.

Vista en corte transversal de ambos conjuntos llanta-rín del Mazda 3, a la izquierda con medida 205/50 R16 (versiones Prime y Touring) y a la derecha 215/45 R18 (versiones Grand Touring y Grand Touring LX).

Con rín 16 es más suave, ¿por qué?
Como se ilustra en la imagen anterior el perfil de la llanta con rín 16 es mayor, por lo tanto hay una mayor superficie de caucho que puede deformarse así como un mayor volumen de aire que es compresible, gracias a esto se puede absorber parte de la fuerza que se produce al pasar sobre una irregularidad en la vía y que de otra forma llegaría con más intensidad a la suspensión, de ahí que el Mazda 3 con rín 16 sea más confortable al pasar por los huecos.

Arriba el Mazda 3 Prime con rines de 16 pulgadas, abajo el Mazda 3 Grand Touring con rines de 18 pulgadas, sutiles diferencias que afectan el desempeño.

Con rín 18 se siente aún más preciso, ¿por qué?
Por otro lado el Mazda 3 con rín 18 se siente (si cabe) aún más preciso al tomar las curvas, esto es debido al ángulo de deslizamiento de la llanta, y atentos porque esta parte es un poco más complicada de explicar.

Cuando giramos el volante el mecanismo de la dirección comienza a mover las ruedas y el carro comienza a girar, apenas esto ocurre la fuerza centrífuga trata de empujar el carro hacia afuera de la curva, esta fuerza también afecta la llanta que por una parte trata de "seguir derecho" pero por otro lado el rín que es sólido trata de hacerla girar, esa diferencia de fuerzas sumado a que la llanta está fabricada en un material elástico causa una deformación en el costado de la llanta llamado deflexión lateral de la llanta, a igualdad de material y entre mayor sea el perfil así mismo se va a producir una deflexión lateral mayor. A continuación les traigo un modelado 3d que he hecho para explicarlo mejor, he usado una llanta con un perfil bastante grande para que se note mejor y la deformación está un poco exagerada para que se note mejor:

Al tomar la curva la llanta sufre una deflexión lateral que a igualdad de material aumenta proporcionalmente al perfil de la llanta.

De la misma forma, en una llanta con mayor perfil se puede producir un ángulo de deslizamiento mayor, este es el ángulo que hay entre la dirección del rín y la dirección de la llanta al tomar una curva, para explicarlo mejor les traigo otra imagen de un modelado 3D, hagan de cuenta que hemos puesto una llanta sobre un vidrio y que miramos desde abajo:

En ambos casos el Mazda 3 es un carro excelente, en mi opinión es el carro de su gama que proporciona el mejor compromiso entre confort y estabilidad y aunque sí existen diferencias en comportamiento entre ambos conjuntos llanta-rín disponibles en la gama, no es algo que afecte negativamente la precisión al tomar las curvas aunque sí es un poco más notorio en el tema de los huecos.

Veredicto en llantas: En nuestras maltrechas calles ventaja para las versiones con rines de 16 pulgadas, pues en ambos casos la suspensión y el chasis logran un excelente desempeño en curvas, pero se reduce la preocupación por la ruptura de una llanta en uno de los innumerables huecos.

ILUMINACIÓN.
La ventaja de hacer la prueba de noche fue la posibilidad de comparar las luces de tipo halógeno de los Prime/Touring contra las luces de tipo LED de los Grand Touring/GT LX y conociendo de antemano los resultados del IIHS en cuanto a la eficiencia de iluminación pensaba que me iba a encontrar una clara diferencia... y así fue. [3]

Al circular por las mismas vías el resultado era evidente, ambos Mazda 3 iban uno al lado del otro y tanto el alcance como la forma del haz de luz eran mejores en el Grand Touring. Las luces halógenas del Prime tienen un menor alcance con una temperatura de color de tono amarillo cálido, en cambio las luces de tipo LED del Grand Touring mostraban un alcance mucho mayor con una temperatura de color más alta y un tono blanco que contrasta muy bien las irregularidades de la vía, aparte son de ajuste en altura automático y en el caso de la versión Grand Touring LX incluyen el Sistema Inteligente de Iluminación ADB. (Ver explicación técnica más adelante).

Ahora hablaré en términos comparativos y para esto me remito al IIHS que desde el año pasado realiza una evaluación de los sistemas de iluminación que incluye ensayos, algo importante teniendo en cuenta que en Estados Unidos casi la mitad de accidentes de tránsito con muertes ocurren de noche [4], bueno pues ellos probaron las luces halógenas que equipan las versiones Prime y Touring y estas lograron un mejor resultado que las del: Volkswagen Golf 2017, Honda Civic 2017, Nissan Sentra 2017, Audi Q3 2016, Mercedes-Benz CLA 2016, Mercedes-Benz Clase C 2016 y Kia Forte 2017, solo por citar algunos. [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]

Por si fuera poco hay que sumarle que las luces de tipo LED del Grand Touring lograron un mejor desempeño que todos los vehículos antes citados y aparte superaron a las del Audi A4 2016, BMW X1 2016 y BMW Serie 3 F30 2016. [12] [13] [14]

Veredicto en iluminación: Las luces de los Prime/Touring son buenas, las del Grand Touring son excelentes, las del Grand Touring LX son una novedad en la gama.

Explicación técnica del Sistema Inteligente de Iluminación ADB: Este sistema de iluminación avanzado utiliza la cámara frontal para detectar cuando hay otro vehículo y automáticamente cambia de luces altas a medias, en estos casos también cambia el patrón de iluminación para no encandilar a los demás conductores. En las curvas ilumina hacia el lado en que estamos girando, a velocidades mayores de 96 Km/h eleva el haz de luz para iluminar más lejos, a baja velocidad en cambio el haz de luz se hace más amplio para facilitar la detección de obstáculos o personas que se puedan atravesar a un lado de la vía. Para que el sistema se active debe posicionarse en la posición "Auto".

SEGURIDAD

Solo hay una versión del Mazda 3 que carece de airbags laterales y de cortina: es el Prime, estando tan cerca en precio del Touring no se justifica prescindir de estos elementos de seguridad pasiva tan importates, no obstante he escuchado de muchos asesores comerciales que con argumentos tan estúpidos descabellados como "uno no compra un carro pa' estrellarse (sic)" o "solo los carros con malas carrocerías necesitan airbags laterales (sic)", tratan de convencer a la gente de comprar carros sin este elemento de seguridad pasiva, en un mundo de información uno debería poder cuestionar fácilmente estas pendejadas afirmaciones pero si tiene dudas cito a dos autores que investigaron al respecto y publicaron los resultados respectivos, dejando la puerta abierta a que algún asesor exponga sus investigaciones, recuerden que lo bonito del método científico es que está sustentado en dos pilares principales: la reproducibilidad y la refutabilidad.

"El riesgo de muerte en un choque lateral se redujo en 37% en vehículos equipados solo con airbags de cortina, 26% en vehículos solo con airbags laterales y fue 47% menor en vehículos equipados con airbags laterales y de cortina a la vez". Kyrychenko S. (2006) [15].

"En un accidente real, el conductor de un vehículo calificado con “Bueno” en choque lateral tiene 70% menos de probabilidad de morir que un conductor en un vehículo catalogado como “Pobre”. IIHS (2012). [16]

Aquí les dejo un video que hice para explicarlo:

El resto de la gama tiene un equipamiento de seguridad activa y pasiva similar, aunque la reciente versión Grand Toring LX (disponible desde el año-modelo 2017) tiene los siguientes elementos de seguridad adicionales que explicaré más detalladamente en una futura prueba:

• Asistencia de Frenado en Ciudad Delantero (SCBS).
• Asistencia de Frenado en Ciudad Trasero (SCBS). 
• Alerta de Atención del Conductor (DAA).
• Sistema Inteligente de Iluminación ADB.
• Asistencia de Permanencia en Carril (LKA o LAS).
• Sistema de Monitoreo de Punto Ciego (BSM).

Veredicto en seguridad: Cualquiera menos el Prime.

PANTALLAS

Normalmente no me extiendo en este tema y esta vez tampoco lo haré, a ver, sencillo: la pantalla del Prime es más pequeña que la de los Touring, Grand Touring y Grand Touring LX (que es igual en los tres) la cual es táctil y de 7".

Veredicto: Lo he dicho antes y lo reitero, si ud. se compra un carro por la pantalla piense que esto es algo que va a quedar obsoleto mucho antes que el vehículo.

Pantalla de la versión Prime.

Pantalla de las versiones Touring, Grand Touring y Grand Touring LX.

Finalmente al conclusión, por equipamiento, seguridad y relación precio-producto la opción más equilibrada del Mazda 3 sería el Touring, sobre todo para quien no quiera dejar tanto dinero en un carro pero no quiera sacrificar la seguridad (y la pantallita, sí ya sé); para quien quiera y pueda gastarse un poco más estaba la versión Grand Touring aunque ahora con la llegada de la versión LX se justifica pagar la diferencia adicional por los extras de un carro que frene solo, detecte cuando uno esté cansado y reduzca la probabilidad de que uno se salga del carril.

¡Agradecimientos a Leo y a Jaime por ayudarme a realizar esta prueba comparativa!

LISTA DE REFERENCIAS

[1] www.fueleconomy.gov the official U.S. government source for fuel economy information (2017) Compare side by side Mazda 3. Recuperado de: http://www.fueleconomy.gov/feg/Find.do?action=sbs&id=36520&id=36521

[2] Mazda Colombia (2017) Tecnología Skyactiv. Recuperado de: http://www.mazda.com.co/tecnologia/tecnologia-skyactiv/

[3] Insurance Institute for Highway Safety - IIHS (2017) Mazda 3 rating. Recuperado de: http://www.iihs.org/iihs/ratings/vehicle/v/mazda/3-4-door-sedan

[4] Insurance Institute for Highway Safety - IIHS (2016) About our tests - Headlight evaluation. Recuperado de: http://www.iihs.org/iihs/ratings/ratings-info/headlight-evaluation

[5] Insurance Institute for Highway Safety - IIHS (2017) Volkswagen Golf rating. Recuperado de: http://www.iihs.org/iihs/ratings/vehicle/v/volkswagen/golf-4-door-hatchback

[6] Insurance Institute for Highway Safety - IIHS (2017) Honda Civic rating. Recuperado de: http://www.iihs.org/iihs/ratings/vehicle/v/honda/civic-4-door-sedan

[7] Insurance Institute for Highway Safety - IIHS (2017) Nissan Sentra rating. Recuperado de: http://www.iihs.org/iihs/ratings/vehicle/v/nissan/sentra-4-door-sedan

[8] Insurance Institute for Highway Safety - IIHS (2016) Audi Q3 rating. Recuperado de: http://www.iihs.org/iihs/ratings/vehicle/v/audi/q3-4-door-suv/2016

[9] Insurance Institute for Highway Safety - IIHS (2016) Mercedes-Benz CLA rating. Recuperado de: http://www.iihs.org/iihs/ratings/vehicle/v/mercedes-benz/cla-4-door-sedan/2016

[10] Insurance Institute for Highway Safety - IIHS (2016) Mercedes-Benz C-Class rating. Recuperado de: http://www.iihs.org/iihs/ratings/vehicle/v/mercedes-benz/c-class-4-door-sedan/2016

[11] Insurance Institute for Highway Safety - IIHS (2017) Kia Forte rating. Recuperado de: http://www.iihs.org/iihs/ratings/vehicle/v/kia/forte-4-door-sedan

[12] Insurance Institute for Highway Safety - IIHS (2016) Audi A4 rating. Recuperado de: http://www.iihs.org/iihs/ratings/vehicle/v/audi/a4-4-door-sedan/2016

[13] Insurance Institute for Highway Safety - IIHS (2016) BMW X1 rating. Recuperado de: http://www.iihs.org/iihs/ratings/vehicle/v/bmw/x1-4-door-suv/2016

[14] Insurance Institute for Highway Safety - IIHS (2016) BMW 3 Series rating. Recuperado de: http://www.iihs.org/iihs/ratings/vehicle/v/bmw/3-series-4-door-sedan/2016

[15] McCartt A, Kyrychenko S. (2006) Efficacy of Side Airbags in Reducing Driver Deaths in Driver-Side Car and SUV Collisions. Insurance Institute for Highway Safety, pp.162-170.

[16] Insurance Institute for Highway Safety, (2012) Understanding the rates: How much better are vehicles that earn good ratings. Recuperado de http://www.iihs.org/iihs/ratings/ratings-info/side-test

Mazda 3 Grand Touring 2016 - Parte 2 - Conducción, consumo, suspensión y descifrando al Skyactiv G.

Enciendo el Mazda3, esta vez me dispongo a hacer una prueba de consumo por lo que pongo en "ceros" el medidor del consumo promedio, antes de hacerlo me indicaba nueve litros cada cien kilómetros, sé que en autopista puedo bajar esa cifra y después de unos pocos kilómetros por Chía tomamos una vía sin apenas tráfico, el medidor empieza a bajar y comienzo a familiarizarme con este Japonés, como lo escribí en la parte anterior este es un carro al que cuesta poco tiempo acostumbrarse, todos los mandos están al alcance de la mano y su uso es muy intuitivo.

Las pocas irregularidades que encuentro en esta vía son filtradas por la suspensión, que es uno de los puntos fuertes del Mazda3 y no porque sea la que más aísla a sus ocupantes, sino por ese equilibrio tan bien logrado entre suavidad y precisión; en esto influye mucho su suspensión trasera de cuyo funcionamiento les haré un ejemplo explicativo más adelante. El punto débil del Mazda3 Grand Touring en cambio está en las llantas de poco perfil, son unas "pegajosas" Toyo Proxes T1 Sport en medida 215/45 R18 con un Treadwear de solo 240, estas llantas se comportan de maravilla mientras el pavimento esté en buen estado pero hacen trabajar de más a la suspensión en los innumerables desperfectos de nuestras vías, si transita en vías con muchos huecos el Mazda3 Touring con sus rines de 16 pulgadas es una mejor opción.

He hecho algunos kilómetros por autopista, el consumo promedio del Mazda 3 se ha estabilizado en unos asombrosos 5,6 litros de gasolina cada 100 Km, ¡esos son 67,6 Km/galón en autopista!!! claro está que fueron condiciones favorables, pero recuerden que es un dos litros con suficiente potencia como para irse a nariz con nariz con una Mercedes-Benz GLK300 en una "prueba de aceleración" en condiciones... ehhh locales.

Algo curioso del Mazda 3 es que entra en modo de "corte de inyección en desaceleración" mucho más fácil y rápido que otros vehículos, casi en cualquier momento que soltaba el acelerador el indicador de consumo instantáneo me mostraba que entraba en este modo de funcionamiento, este modo es en el que gracias a la inercia y si se cumplen ciertas condiciones como tener algún cambio engranado (no funciona en neutro), el motor en temperatura óptima de funcionamiento, ir a más de ciertas rpm (generalmente 1500) y no estar presionando el pedal del acelerador, en ese momento la ECU/ECM ordena apagar los inyectores por lo que no entra gasolina al motor, ahí el consumo de combustible literalmente es cero, algo que no sucedería si fuésemos en neutro pues el motor tendría que inyectar algo de combustible al motor para mantener todo funcionando.

Tal vez el consumo promedio hubiese bajado más de ahí, pero el día que había comenzado nublado ahora estaba soleado y perfecto para unas fotos, así que decidimos detenernos a un lado de la vía donde encontramos el acceso a un nuevo centro comercial el cual no conocí (era eso o seguir en la prueba y estaba disfrutando mucho conduciendo el Japonés), mientras tomábamos algunas fotos conversamos un poco sobre el Mazda, "es mucho mejor que el anterior, yo quiero uno", "la caja es telepática", "el diseño es increíble", la cantidad de adjetivos calificativos fue en aumento hasta que me puse a pensar que no todo era perfecto, había encontrado una característica negativa del Mazda 3: cuando uno accede al motor la varilla que sostiene el capó se calienta demasiado y... bueno, nada más.

Después de la sesión fotográfica volvemos a la carretera, esta vez voy a probar la aceleración, pongo la caja en modo manual y paso de tercera a segunda, la caja automática de seis velocidades es rápida y eficaz tanto al subir como al bajar cambios y lo mejor es que obedece eficientemente a las ordenes del conductor (en GM podrían aprender una o dos cosas de esta caja), la aceleración del Mazda3 es muy lineal desde pocas rpm, por cierto que el vehículo de esta prueba tenía gasolina corriente (81 octanos IAD/AKI) y muy pocos kilómetros (unos 2000), tal vez la razón por la que no me sorprendió tanto como el último que había manejado con gasolina extra y un poco más de kilómetros recorridos, lo cierto es que bajo condiciones controladas el Mazda 3 con motor 2.0 litros y caja automática ha sido medido de 0-60 mph (0-96 Km/h) en 7,6 segundos [1] (7,5 segundos con caja mecánica [2]) y necesitó 15,9 segundos para recorrer el cuarto de milla (16,0 segundos para el mecánico), cifras bastante respetables y suficientes como para dejar atrás a un Civic, Corolla, i35 o Cruze... y si se lo estaban preguntando es muy similar a los tiempos del Focus.

La magia del Skyactiv G

Voy a contarles una breve historia: hace unos años Mazda hacía parte de Ford Motor Company, no hay que ir tan lejos en el tiempo pues el Mazda3 de anterior generación compartía muchas piezas con el Ford Focus; en aquel momento ambos carros gozaban de una excelente reputación siendo importantes actores en su segmento, pero un evento externo influiría en el futuro de Mazda, el efecto de las hipotecas subprime o de alto riesgo; lo que sucedió es que algunos bancos habían realizado préstamos a personas consideradas de "alto riesgo", algunas de estas personas no pudieron cumplir con sus obligaciones financieras y los bancos en un intento desesperado por recuperar parte de su capital se adueñaron de las casas, pero como no eran pocas se vino un efecto cascada, hubo un exceso de oferta y el precio de las casas se fue al piso, esto dio lugar a una de las peores crisis financieras mundiales de los últimos tiempos.

¿Y a qué viene esta historia?, pues que debido a esa crisis, en el año 2008 Ford vendió el 20% de las acciones que poseía de Mazda, así que la empresa de Hiroshima tuvo que desarrollar el nuevo Mazda 3 literalmente desde cero, y eso para una empresa relativamente pequeña como Mazda era una tarea titánica (para que se hagan una idea una empresa como Toyota produce casi diez veces más vehículos al año que Mazda), no solo debían desarrollar un vehículo desde cero sino que este debía ser mejor que el anterior que ya de por sí era uno de los mejores en su segmento, bastante presión sí debía haber.

Luego viene esta pequeña empresa de Hiroshima y presenta un motor de gasolina totalmente revolucionario con una relación de compresión de 14:1, en un mundo donde hace algunos años hablar de una relación de compresión de más de 12:1 en un motor con encendido por chispa (como los de gasolina) eran palabras mayores, una relación de compresión así con la gasolina equivocada y la oda al desastre comenzaría por sonar como un grupo de panderetas tocando una melodía de destrucción de los ringlands de pistón, el acto continuaría con una pérdida de compresión y finalizaría en una ensalada de anillos dentro de los cilindros de motor.

Pero todo esto tiene una justificación pues a mayor relación de compresión también hay una mayor eficiencia del motor, es por esto que a los ingenieros les gusta soñar con relaciones de compresión cada vez más altas hasta que se "chocan" con el factor limitante: la detonación o el cascabeleo (encendido descontrolado de la mezcla aire combustible antes que la bujía la encienda), pues a medida que se incrementa la relación de compresión también se incrementa la presión y la temperatura dentro de la cámara de combustión lo que aumenta las probabilidades de que ocurra el terrible cascabeleo... ¿recuerdan el sonido a pandereta y la ensalada de anillos de pistón?

¿Cómo lo solucionaron?

Lo voy a tratar de explicar de forma sencilla, pero este es un tema que tiene cierto grado de complejidad así que para los más técnicos habrá una respectiva explicación al nivel de lo esperado:

1. Inyección directa estratificada.

Dentro del motor se quema una mezcla de aire y combustible, en los motores de inyección indirecta esta mezcla se forma antes de entrar al motor por lo que cuando ingresa ya es "explosiva" y si se encuentra con un "punto caliente" o un punto de alta presión se puede producir ignición antes que la bujía encienda la mezcla, este efecto se conoce como detonación o "cascabeleo", cuando esto sucede las dos explosiones chocan entre sí reduciendo la potencia, aumentando la temperatura y causando graves daños al motor (sonido a pandereta, ensalada de anillos).

En un motor con inyección directa entra el aire primero y el combustible es inyectado en una zona donde es menos probable que detone, además que refrigera la mezcla aire-combustible lo que también ayuda a reducir la detonación.

Explicación técnica

Para esta explicación técnica, dejo un aparte de un excelente libro llamado Design and Simulation of Four Stroke Engines, de Gordon P. Blair, donde el autor explica muy bien por qué los motores con inyección directa pueden tener relaciones de compresión más altas [3]:

Los motores de combustión interna de encendido por chispa, queman una mezcla homogénea. La mezcla aire-combustible entra al cilindro a través del múltiple/colector de admisión con una parte del combustible ya vaporizado mientras se encuentra en el múltiple, o cerca de la válvula de admisión más caliente. La superficie del múltiple tiende a estar más caliente cuanto más cerca se encuentra de la culata. El resto de la gasolina en estado líquido se vaporiza durante el tiempo de admisión y compresión, entonces en el momento en que salta la chispa, la cámara de combustión está llena con una mezcla de aire-combustible y gases de escape residuales, está mezcla se encuentra uniformemente distribuida en toda la cámara de combustión. Esto es conocido como proceso de combustión homogénea y es propia de motores con inyección indirecta.

"Si el combustible se suministra a la cámara de combustión por otros medios, como un sistema de inyección directa, todo el proceso de vaporización del combustible ocurre durante el tiempo de compresión. En este caso, ocurre que al comienzo de la ignición, existen zonas en la cámara de combustión en las cuales hay diferentes proporciones de aire-combustible. Esto es conocido como combustión con mezcla estratificada..."

También es posible utilizar la carga estratificada para reducir la detonación o cascabeleo. Si las extremidades de la cámara de combustión sólo contienen aire, o una mezcla muy pobre, entonces existe la posibilidad de aumentar la eficiencia térmica al aumentar la relación de compresión, mientras baja la probabilidad de que ocurra detonación. La mezcla en los extremos de la cámara no pueden detonar si estos no contienen combustible.

2. Ciclo Otto-Atkinson.

Los motores de ciclo Otto tienen cuatro tiempos: Admisión (cuando entra la mezcla aire-combustible), Compresión (cuando esta mezcla se comprime dentro de los cilindros), explosión/potencia (cuando la mezcla se enciende y se genera una explosión) y Expuslión/escape (cuando los gases residuales de escape son expulsados de los cilindros a través de las válvulas de escape).

En un motor de ciclo Atkinson todo es muy similar excepto porque la carrera de compresión se reduce con respecto a la carrera de expulsión/escape, esto se logra retrasando el momento de cierre de la válvula de admisión (RCA), así que mientras en un motor Otto la mezcla aire-combustible se comienza a comprimir apenas el pistón comienza la carrera ascendente, en un motor de ciclo Atkinson se comienza a comprimir la mezcla cuando la válvula de admisión se cierra, esto genera que la relación de compresión efectiva es menor que la relación de compresión teórica. 

Los árboles de levas de admisión y escape cuentan con un sistema de tiempo variable, el cual puede variar el momento en que abren y cierran las válvulas.

Los motores de ciclo Atkinson tienen ventaja en cuando a eficiencia en el consumo de combustible, pero comparándolos con los motores de ciclo Otto pierden en cuanto a la potencia que pueden producir; hoy en día y gracias a los sistemas de tiempo variable de apertura de válvulas el Skyactiv G puede combinar lo mejor de ambos mundos, en cargas bajas y en marcha mínima el motor funciona similar a un Atkinson, pero cuando se requiere potencia o aumenta la carga del motor este funciona como un ciclo Otto; esto lo logra gracias a un rango de 70 grados de variación en el tiempo de apertura de válvulas.

3. Múltiple/colector de escape 4:2:1 con un diseño específico.

Las altas temperaturas en la cámara de combustión aumentan las probabilidades de detonación/cascabeleo, uno de los causantes de esta temperatura son los gases de escape residuales (esos que quedan de la combustión anterior) y que no pueden ser expulsados completamente o que pueden llegar hasta otro cilindro debido al traslape u overlap de válvulas de admisión y escape (ese breve periodo en que la válvula de escape no se ha terminado de cerrar pero la de admisión ya ha comenzado a abrirse y ambas permanecen abiertas a la vez). 

Múltiple/colector de escape de un motor Skyactiv G, del bloque de motor salen cuatro tubos que luego se unen en pares y al final se unen en un solo tubo, a esta disposición se le llama 4:2:1.

Los ingenieros de Mazda han diseñado un colector de escape de tipo 4:2:1 (en vez del diseño más tradicional 4:1) lo han hecho con ductos más largos para que los gases residuales de escape no puedan llegar hasta otro cilindro, esto ayuda a reducir la temperatura en las cámaras de combustión. En la siguiente imagen se puede apreciar que con un múltiple/colector de escape corto, los gases residuales de escape pueden viajar desde el cilindro 3 (en tiempo de escape) hasta el cilindro 1 (en tiempo de admisión), en el segundo ejemplo vemos la solución dada por Mazda y se aprecia que a los gases residuales les tomaría más tiempo alcanzar el cilindro 1 desde el cilindro 3. Este diseño también mejora el efecto de "scavenging" (lo expliqué aquí), en el cual los gases de escape de cada cilindro que viajan a través de la tubería succionan los gases de escape que vienen detrás de ellos (los del siguiente cilindro en tiempo de escape).

La siguiente gráfica muestra que aunque un motor con una relación de compresión (RC) de 14:1 tiene una temperatura mayor en la cámara de combustión que un motor con RC de 11:1, si se reduce el porcentaje de gases residuales de escape en cuatro puntos porcentuales, se puede obtener en un motor con RC de 14:1 una temperatura en la cámara de combustión similar a la de un motor con RC de 11:1, lo que reduce considerablemente la propensión a la detonación.

Y aunque este tipo de colectores/múltiples de escape han sido usados durante años en el mundo de las competencias y de los preparadores de motores, en cambio no son muy usados en los vehículos de calle, no solo porque son más costosos de producir (y cada vez que un ingeniero propone uno así los encargados de costos saltan de sus tablas de Excel puestos y ponen el grito en el cielo), también es porque este recorrido más largo hace que los catalizadores queden más retirados del bloque de motor lo cual aumenta el tiempo para que estos elementos alcancen su temperatura óptima de funcionamiento y esto es algo que cualquier fabricante quiere evitar.

Este nuevo inconveniente fue solucionado al retrasar unos grados el momento en que salta la chispa de encendido, lo que aumenta la temperatura de los gases de escape pero que a su vez tiene otro inconveniente y es una combustión inestable, así que para solucionar este problema recurrieron a la magia de la inyección directa y a un diseño de cabeza de pistón la cual tiene una cavidad que evita que el frente de llama toque el pistón lo que haría la combustión más lenta y aumentaría el riesgo de detonación.

En la imagen de la izquierda y arriba se observa un diseño de pistón de cabeza plana con una relación de compresión de 11,2, en la parte inferior se observa que al aumentar la relación de compresión hasta 15,0:1 el volumen de la cámara se reduce y el frente de llama se choca más rápido contra la cabeza del pistón lo que reduce su velocidad y aumenta las probabilidades de detonación; la imagen de la derecha muestra el diseño de pistón usado por Mazda en el motor Skyactiv G, aquí el frente de llama no se choca contra la cabeza del pistón y para cuando este ha crecido lo suficiente el pistón ya habrá descendido en su carrera de expansión.

A ver a ver... recapitulando: en Mazda subieron la relación de compresión para mejorar la eficiencia pero esto aumentaba el problema del cascabeleo, así que para solucionar el cascabeleo usaron un diseño de múltiple de escape que evitaba que los gases residudales de escape volvieran a otro cilindro pero que no ayudaba a calentar rápido el catalizador, así que para solucionar esto retrasaron la chispa de encendido lo que aumentaba la temperatura de los gases de escape pero que a la vez causaba una combustión inestable, así que para solucionar esto recurrieron a un nuevo diseño de pistón usado en conjunto con la inyección directa y afortunadamente esto no causó otro problema más, el ciclo estaba cerrado.

¿Al final todo esto es suficiente como para usar gasolina corriente en Colombia?

Mazda promociona sus motores Skyactiv G como diseñados para usar gasolina corriente en Colombia, esta afirmación hay que tomarla con pinzas y voy a dejarles unos hechos que no les contarán en alguna sala de ventas de Mazda; cuando Mazda presentó este motor para el mercado Europeo y Japonés con una relación de compresión de 14:1, allá el 2.0 litros tiene una potencia declara de 165 CV (123,04 kW en unidades del Sistema Internacional), cuando el Mazda 3 "cruzó el charco" y llegó a América su motor tuvo una reducción en la relación de compresión a 13:1 (desde los 14:1 originales), debido a esto perdió algo de potencia que ahora se quedaba en 155 HP (115,6 kW*), pero también perdió torque y su consumo se vio levemente afectado.
*Nota del Autor: Debido a que la potencia expresada en CV (caballos vapor) no es exactamente equivalente a la expresada en HP (Horse Power) realizo la equivalencia respectiva en kW.

Esto sucedió así debido a que la mayoría de los países Europeos cuentan con gasolina "regular" o "corriente" de 95 RON y con gasolina "premium" o "extra" de 98 (inclusive la Aral Ultimate en Alemania tiene 102 RON), en cambio en los Estados Unidos y México la "regular" tiene 87 octanos AKI (unos 92 RON) y la "premium" 91 AKI (unos 95 RON), la mayoría de gasolinas del continente son similares o mejores a las de Estados Unidos excepto en... adivinen... ¡Colombia!

Gasolina disponible en Alemania, 95, 98 y 102 octanos.

Aquí según datos oficiales de Ecopetrol la gasolina corriente tiene 81 octanos AKI [4], mientras que la gasolina "extra" (aquí valen más esas comillas) o "premium" solo tiene 87 octanos AKI [5], es decir lo mismo que la "regular" de Estados Unidos o México. Entonces si cuando el Skyactiv G tuvo que adaptarse a la gasolina de 87 octanos AKI del continente requirió una reducción en la relación de compresión así como una consecuente pérdida de potencia, no es de extrañar que con la gasolina "regular" o "corriente" de Colombia de 81 octanos este motor tenga una importante pérdida de rendimiento, por lo que difícilmente un Mazda con motor Skyactiv G deba ser usado con gasolina corriente en Colombia, de nuevo esto hará parte de una campaña de mercadeo que seguramente tendrá al límite todos los sistemas de protección contra detonación del motor, ¿cascabelea?... no, así que en teoría puede funcionar con esta gasolina, pero en teoría también ud. puede vivir con un solo riñón.

Suspensión trasera de tipo independiente del Mazda 3 Skyactiv.

Las ventajas de la suspensión independiente.
La suspensión independiente es ventajosa porque este tipo de mecanismo permite controlar de manera precisa el movimiento relativo entre las llantas y la carrocería, pero esto no dice mucho y puede que dé lugar a confusiones, así que para explicarlo mejor he creado unos diagramas cinemáticos y unas simulaciones de movimiento usando software CAD, pero primero les voy a explicar cuál es mi "rollo" contra las suspensiones de eje rígido o rueda tirada y la respuesta es muy sencilla: primero solo tienen un centro de rotación que para mayor desgracia está en sentido longitudinal a la marcha y cuyo eje de articulación también se inclina en las curvas por lo que la llanta va a terminar por no apoyarse completamente lo que a su vez va a reducir notablemente la estabilidad del vehículo; y segundo no se puede variar la caída o camber según el recorrido de la suspensión.

Suspensión de eje rígido o rueda tirada unida por un brazo torsional,

En la siguiente imagen tomada de Km77.com [6] se puede apreciar el efecto que se produce al tomar una curva con este tipo de suspensión, cuando la llanta se comprime el camber o caída se torna positivo, la llanta resulta apoyándose con una menor superficie y la estabilidad del vehículo se ve comprometida, ¿ventajas?, es más barata y ocupa menos espacio.

En una suspensión de tipo independiente los elementos de unión están ubicados en forma transversal a la marcha, la caída o camber puede variarse y controlarse de acuerdo a las necesidades de quien la esté diseñando; esta es una de las ventajas de los mecanismos de cuatro barras (una forma de simplificar este tipo de suspensión), a continuación pueden encontrar un diagrama cinemático de un mecanismo de cuatro barras en el cual se pueden apreciar tres posiciones de la misma suspensión, en los tres casos he resaltado el Centro Instantáneo de Rotación o CIR y se darán cuenta que varía de acuerdo a la posición relativa entre las ruedas y el chasis, si sonó un poco complicado lo que necesitan saber es que gracias a esto la llanta siempre estará apoyada de una forma óptima.

Diagrama cinemático de un mecanismo de suspensión de tipo "cuatro barras", en el cual la suspensión se comprime, por ejemplo al tomar una curva esta sería la posición que adoptarían las llantas que se ubican en la parte exterior de la curva.

En este caso la barra AD y la barra BC serían los brazos de la suspensión (CD sería la portamangueta que sostiene la llanta), los cuales y de acuerdo a su movimiento serían manivelas si asumimos el movimiento relativo de estas barras respecto al chasis del vehículo (AB), sin embargo el chasis también se inclina en las curvas y debido a esto la geometría de la suspensión varía respecto al suelo. Al final podemos observar que medida que varía el recorrido de la suspensión así mismo varía el centro instantáneo de rotación de todo el sistema, algo que no sucedería en una suspensión de tipo "eje rígido".

Diagrama cinemático de un mecanismo de suspensión de tipo "cuatro barras", en el cual la suspensión está en reposo, por ejemplo cuando el vehículo se desplaza en línea recta a velocidad constante sobre una superficie plana.

Diagrama cinemático de un mecanismo de suspensión de tipo "cuatro barras", en el cual la suspensión se extiende, por ejemplo al tomar una curva esta sería la posición que adoptarían las llantas que se ubican en la parte interiorde la curva.

Aquí les dejo una breve simulación del movimiento:

Al final mi conclusión es que aquí está el mejor interior, un motor avanzado tecnológicamente, potente y económico en combustible, una suspensión bien desarrollada y puesta a punto, una aerodinámica bien estudiada con un resultado asombroso, un nivel de seguridad de los más altos del segmento (excepto el Prime, no compren el Prime), un diseño llamativo y un precio contenido así que solo me resta decir: Mazda 3 Skyactiv el mejor carro en su gama, larga vida al nuevo rey.

Pero... ¿cuál me compro?... Aquí algunas diferencias importantes en la gama.

BIBLIOGRAFÍA

[1] 2014 Honda Civic EX-L vs. 2014 Kia Forte EX, 2014 Mazda 3 i Touring, 2014 Toyota Corolla S, 2014 Volkswagen Jetta SE - Comparison Tests Page 7. CAR AND DRIVER. [Citado el 14 de Febrero de 2016] Disponible en <http://www.caranddriver.com/comparisons/2014-honda-civic-ex-l-vs-2014-kia-forte-ex-2014-mazda-3-i-touring-2014-toyota-corolla-s-2014-volkswagen-jetta-se-comparison-test>

[2] 2016 Mazda 3 60-second review. CAR AND DRIVER. [Citado el 14 de Febrero de 2016] Disponible en <http://www.caranddriver.com/reviews/2016-mazda-3-60-second-review-video>

[3] GORDON P. Blair. DESIGN and SIMULATION of FOUR-STROKE ENGINES. Primera Edición. Warrendale, PA 15096-0001 USA: SAE, 1999. Página 412. ISBN: 0-7680-0440-3. 

[4] Gasolina motor regular. ECOPETROL [Citado el 21 de Febrero de 2016] Disponible en <http://www.ecopetrol.com.co/especiales/Catalogo_de_Productos/Combustibles1.html>

[5] Gasolina motor estra. ECOPETROL [Citado el 21 de Febrero de 2016] Disponible en <http://www.ecopetrol.com.co/especiales/Catalogo_de_Productos/Combustibles2.html>

[6] Tipos de suspensión independiente. KM77. [Citado el 21 de Febrero de 2016] Disponible en <http://www.km77.com/tecnica/bastidor/clasificacion-suspension/t03.asp>