天动-X背后的想法是能够以尽可能稀薄的燃料-空气混合物（已知的）运行发动机。因为非常稀的燃烧比化学计量反应(在这里有足够的空气以完全燃烧每个分子燃料但没有更多的空气)，所以较少的能量被浪费为热量。更重要的是，废气中含有较少的氮氧化物，未使用的空气被投入工作。它吸收燃烧热，然后膨胀并向下推动活塞。结果是一个更干净、更高效、更强大的发动机。而天动V-X使用非常稀的混合物：波长高达2.5。

这听起来像一个汽车圣杯，所以你可能想知道为什么每个人都不这么做。就像经常发生的情况一样，现实世界并不是那么简单。非常稀薄的空气/燃料混合物的问题是，它们的燃烧并不特别稳定；因为燃料分子的浓度要低得多，燃烧事件很容易熄灭。因此，解决办法是将事物压缩到比正常大得多的程度。如果你压缩足够的燃料和空气，一件奇妙的事情发生了：它不需要火花就能点燃。

不幸的是，它一直是实验室工作的一种想法，但不能完全转化为生产引擎。在发动机循环压缩点火过程中，最大的问题一直是精确控制，您希望尽可能靠近上止点。

马自达的突破是认识到火花塞仍然可以发挥作用。天动V-X发动机已经被设计成具有非常高的压缩比-16:1，并且使用非常稀的空气：燃料比，但是这两者刚好低于HCCI燃烧所需的阈值。相反，马自达的发动机使用火花使聚会开始；然后，得到的火球给燃烧室增加了更多的热量和压力，等等！已触发压缩点火。马自达调用此火花控制压缩点火或SPCCI。

显然，这不是没有挑战的。燃料：空气混合需要比火花点火更浓，而不是你希望它在整个气缸的其余部分点火。这些需要是不同的区域，以避免将其降到2或更低(其不会经受压缩点火)。这是通过使气缸内的空气涡旋并产生涡流效应而实现的，其中，平静中心具有足够低的波长以通过火花点燃，并被高波长区域包围，所述高波长区域随后经受压缩点火。

马自达的下一个挑战是防止预点火或爆震。较高的压缩比增加了爆震的可能性，这就是为什么高压缩比发动机通常还需要更昂贵、更高的抗爆辛烷值燃料。现在，技术上来说，压缩点火是爆震，但如果发生在你想在上止点-在上止点发生，就会发生坏的事情，因为当活塞在压缩行程上移动时，燃烧事件会在活塞上施加向下的压力。

这里的解决方案是使用更少的时间来加热燃料：空气混合。首先对燃料进行小的初始喷射，然后在压缩冲程期间尽可能地将燃料的大部分引入到汽缸中。这使用多个孔喷射器来完成，以增加燃料和空气的雾化和混合。

如果所有这些都不够，则存在着保持压缩点火的轨迹的增加的问题。过去，这一直是HCCI发动机解决的最困难的问题之一。理想情况下，您希望每次在发动机循环中的相同点发生燃烧（上止点后约4度）。但是随着环境条件的变化，丹佛的寒冷一天与休斯顿的热天相比，火球达到足够的压力所需的时间也改变了。因此，发动机应能够改变火花正时以保持在右点处的峰值压力。

Skyactiv-X通过积极监测每个缸内的压力来做到这一点，因此它知道每个燃烧事件的压力上升轨迹。如果发生偏差，则调整火花定时以进行补偿。马自达动力系统工程师之一杰伊·陈(Jay Chen)解释说，这是马自达公司已经考虑了一段时间的事情，但直到最近，发动机控制处理器才有了足够快的速度，可以逐个事件控制事情。

天动V-X具有一些其他功能，可将其与马自达的当前天动V-G发动机系列进行区分。它有一个高压直接喷射燃油系统，以促进在当前汽油直接喷射系统和柴油DI系统之间运行的雾化，尽管我无法获得特定的燃油压力图。存在缸内压力传感器，这对于将发动机的数字脑供给到控制正时所需的数据是必要的。马自达的一种低增压罗茨型增压器称之为高响应空气供应，因为它的工作不是增加功率，而且它在高负载下才真正起作用。还有一种空气-水中间冷却器、一种有助于防止过早燃烧的排气再循环器(EGR)冷却器、用于更快的阀正时的电动可变气门正时致动器(使用步进马达)以及最后是48V的轻度混合起动-停止系统。