nos ultimos 30 anos praticamente todas as fabricantes tentaram contornar uma caracteristica basica dos motores de combustao interna que acaba limitando sua eficiencia  a taxa de compressao   como voce bem sabe a esta altura  a taxa de compressao e a quantidade de vezes que o volume dentro do cilindro foi comprimido  por exemplo  um motor quatro cilindros 1 0 com taxa 10 1 tem cilindros de 250 cm³ que  em seu ponto morto superior  comprimem a mistura a um volume de 25 cm³ — ou seja  um decimo do seu volume   o problema e que a compressao aumenta a temperatura da mistura ar combustivel e  dependendo da proporçao dessa mistura e do combustivel usado  ela pode se inflamar antes da igniçao  o nome disso e detonaçao  e por causa dela os fabricantes precisam desenvolver os motores com taxas de compressao relativamente conservadoras e mapas de injeçao/igniçao programados para proteger o motor  abrindo mao da maxima eficiencia   os motores turbo conseguem contornar parcialmente este problema controlando eletronicamente a abertura da valvula wastegate — o que altera a taxa de compressao efetiva  que o quanto o volume admitido realmente e comprimido; seu parelelo e a taxa de compressao estatica  que e a relaçao entre o volume do cilindro com o pistao no ponto morto superior e o volume do cilindro com o pistao no ponto morto inferior  contudo  ainda ha uma limitaçao fisica da taxa de compressao estatica   dai surgiu o conceito de taxa de compressao variavel  a ideia e simples  otimizar o uso do combustivel de acordo com sua resistencia a detonaçao  a pratica que e dificil  se a taxa de compressao depende de componentes mecanicos que tambem precisam resistir a expansao da combustao e transmitir a energia mecanica para o virabrequim e transmissao  como fazer um pistao  uma biela e um virabrequim mudarem durante o sobe e desce do motor   bem    esta pergunta ja tem duas respostas  uma da nissan/infiniti e outra da mazda  sempre se metendo com tecnologias improvaveis         a proposta da nissan na proposta da nissan  o motor infiniti vc turbo  a variaçao da taxa de compressao e feita pela variaçao da altura maxima do pistao no ponto morto superior  para isso  as bielas nao sao presas diretamente ao virabrequim pela cabeça  como em um motor convencional     em vez disso a cabeça da biela e reduzida e ligada a uma alavanca intermediaria  em verde   pivotada no moente do virabrequim  em azul   e ligada a uma segunda alavanca atuadora  em vermelho  em sua outra ponta  oposta a biela   quando a ecu do motor determina que e possivel/necessario aumentar ou reduzir a taxa de compressao  a engrenagem harmonica do atuador altera o angulo da alavanca intermediaria  elevando ou abaixando o conjunto de biela e pistao e assim variando a compressao entre 8 1 e 14 1   nas taxas mais baixas a intençao e otimizar a eficiencia com o turbocompressor em pleno funcionamento  as taxas mais altas  usadas com injeçao direta  visam otimizar a fase aspirada do motor turbo  quando a turbina ainda nao esta em sua pressao de trabalho  ou seja  durante o turbo lag   apesar de o desenvolvimento do motor da nissan ter iniciado apenas em 1998  a taxa de compressao variavel e um conceito antigo  estudado pela primeira vez nos anos 1920 pelo engenheiro britanico harry ricardo  ao assumir o cargo de diretor tecnico do departamento de aeronautica militar do reino unido  um de seus primeiros projetos foi a busca por soluçoes para a detonaçao nos motores aeronauticos  para estudar as causas e soluçoes  ricardo desenvolveu um motor experimental com compressao variavel e descobriu que alguns combustiveis eram mais resistentes a detonaçao  seu estudo levou ao desenvolvimento do sistema de classificaçao de octanagem para combustiveis   essa experiencia de ricardo levou tambem a noçao de que as taxas de compressao estaticas mais elevadas sao mais eficientes  exigindo menos combustivel para produzir a mesma quantidade de energia mecanica  que e o que chamamos informalmente de  força    foi isso que possibilitou a primeira viagem de aviao transoceanica e o aumento exponencial da eficiencia volumetrica dos motores  ou seja  começamos a ter motores menores e mais potentes — e e por isso que os monstros mecanicos de 25 litros e todos aqueles carros com motores aeronauticos sairam de cena nessa epoca   https //www youtube com/watch v=9qkqp39elc8  o conceito de compressao variavel  contudo  ficou limitado ao motor experimental de ricardo  sem tecnologias para variar continuamente a injeçao de combustivel  o ponto de igniçao e a abertura das valvulas  um motor como este era inviavel  o surgimento das tecnologias de gerenciamento dos motores ja permitiu que  mesmo com taxa de compressao fixa  a eficiencia energetica dos motores fosse bastante avançada  e agora permite que um motor como o vc t seja colocado em produçao de forma viavel e como um passo adiante na busca pela maxima eficiencia — nao apenas pela tecnologia inovadora  mas tambem pela combinaçao de outras tecnologias ja popularizadas   os sensores de oxigenio e sensores eletricos nas linhas de combustivel  por exemplo  sao capazes de informar com precisao a ecu que tipo de combustivel esta sendo usado  permitindo que a taxa de compressao seja rapidamente  e continuamente  variada   o comando variavel de valvulas tambem e usado para manter as valvulas de admissao abertas para simular o ciclo atkinson  leia mais aqui   no qual as valvulas de admissao ficam um pouco mais tempo abertas para permitir que o ar escape por elas  tambem reduzindo a taxa de compressao para melhor eficiencia  alem disso  o turbo usa wastegate eletronica  o que tambem permite que a ecu varie a pressao maxima de trabalho     a proposta da mazda bem    a proposta da mazda nao e exatamente a variaçao da taxa de compressao  eu usei uma  licença poetica   digamos  porque ela visa contornar esse problema  porem sem variar a taxa de compressao estatica   o motor e o skyactiv x e o principio basico desse motor e a tecnologia de igniçao por compressao  e um conceito antigo usado pelos motores diesel desde sempre  sem velas de igniçao  a combustao no motor diesel acontece pela detonaçao da mistura ar combustivel  a compressao do ar aumenta sua temperatura  o diesel e injetado neste ar comprimido aquecido e se inflama  causando a expansao do pistao  e por isso que motores a diesel tem taxa de compressao elevada  entre 15 1 e 25 1  e tambem e por isso que os motores a gasolina precisam trabalhar com taxas mais baixas  que nao causam a detonaçao da mistura no ponto morto superior     o efeito colateral de nao usar velas de igniçao e depender da igniçao por compressao e que ela so e possivel em baixas rotaçoes  como a combustao depende da quebra das moleculas do combustivel  ao aumentar as rotaçoes o tempo para essa quebra acontecer e reduzido  e a capacidade de se inflamar diminui proporcionalmente  a menos que haja um catalisador  como uma centelha  por esse motivo os motores a diesel trabalham com rotaçoes baixas  como a potencia de um motor e o produto da multiplicaçao do torque pela velocidade  rpm   para obter mais potencia e preciso ter mais rotaçoes por minuto  e e por isso que os motores a gasolina sao mais potentes que os motores a diesel de mesma cilindrada     o ponto positivo da igniçao por compressao e que ela tem um aproveitamento maior da energia da explosao devido a maior taxa de compressao necessaria para esse igniçao  assim  a eficiencia termodinamica sera maior  e isso nos traz de volta ao motor skyactiv x da mazda   ao adotar a igniçao por compressao a mazda acredita que podera produzir o mesmo nivel de potencia usando menos combustivel e  consequentemente  emitindo menos gases poluentes e co2  segundo a fabricante japonesa  a eficiencia deste ciclo e ate 30% maior se comparada aos seus motores da atual geraçao  que ja usam uma taxa de compressao elevada e injeçao direta para otimizar a eficiencia termodinamica   https //www youtube com/watch v=3wjg35pzcdg  para nao comprometer a potencia em altas rotaçoes  o motor continuara usando velas de igniçao  a dica esta no nome do sistema adotado no skyactiv x  spark controlled compression ignition — algo como igniçao por compressao com controle de centelha  a ideia e usar a igniçao por compressao em rotaçoes baixas e voltar a usar a igniçao por centelha em rotaçoes elevadas  tudo possibilitado por uma programaçao relativamente complexa da unidade de controle do motor e do comando de valvulas  antecipaçao do ponto de igniçao na fase de altas rotaçoes  alem da possivel adoçao de um coletor de escape projetado para ajudar a reduzir a temperatura da mistura no ponto morto superior para impedir a detonaçao em altas rotaçoes  e uma  unidade de fornecimento de ar    com isso  em baixas rotaçoes a mistura ar combustivel podera ser tao pobre a ponto de  nao se inflamar com centelha  apenas com a compressao   segundo o diretor da mazda kiyoshi fujiwara  quao pobre e esta mistura  a mazda diz a igniçao por compressao permite usar  metade do combustivel  que se usaria com a igniçao por centelha  alem do menor volume de combustivel  esse ciclo ainda resultaria na reduçao de emissoes de oxido de nitrogenio  alem de um melhor aproveitamento em uma faixa mais ampla de rotaçoes  bem como melhorias nas respostas do motor