Früher in diesem Monat, Es gab Neuigkeiten über ein sehr interessantes Hybridkonzept, das Mazda zum Patent angemeldet hat. Anstatt ein Elektrofahrzeug oder sogar einen regulären Plug-in-Hybrid zu bauen, erwägt das Unternehmen den Bau einer viel komplexeren elektrifizierten Maschine. Aber es dauerte nicht lange, bis EV-Fans anfingen, sich darauf einzulassen.
Elektrofahrzeuge: Vereinfachung ✅🙏
inzwischen, Mazda:
k Lasst uns die Antriebsstränge, drei verschiedene Elektromotoren und einen Wankelmotor wild mischen und dem Mix eine austauschbare Hybridbatterie hinzufügen!
weil…warum nicht, schätze ich 🤷♂️https://t.co/r7b7WJaZG6
— stekkerauto 🚗⚡️ (@stekkerauto) 7. August 2023
In diesem Artikel möchte ich erklären, was Mazda tut, warum es das tut und warum es eine bessere Lösung ist (aber nur für ein paar Nischenanwendungen). EV-Fans haben damit sowohl Recht als auch Unrecht, denn es handelt sich um einen Vergleich zwischen Äpfeln und Birnen.
Mazdas komplexe Idee
Auf den ersten Blick ähnelt die Idee stark einem typischen Plug-in-Hybrid. In diesem Fall arbeiten drei Elektromotoren mit einem Wankelmotor zusammen, um Strom zu erzeugen und das Auto anzutreiben. Aber hier biegt Mazda ins linke Feld ab.
Anstelle eines fest montierten Batteriepakets, das den Strom für lokale Fahrten liefert, fordert das Patent mehrere herausnehmbare Batteriepakete, die den Batterien eines Gogoro-Elektrorollers sehr ähneln. Das System kombiniert dann die Leistung der Akkus und erhöht oder senkt die Spannung je nach Fahrbedarf zu einem bestimmten Zeitpunkt.
Das Endergebnis ist ein Plug-in-Hybrid mit etwa 3,7 kWh Batteriekapazität, der aber in wenigen Minuten an der Tankstelle oder zu Hause ausgetauscht werden kann. Das hört sich vielleicht nicht nach viel an, aber bedenken wir, dass die Zeichnungen von Mazda den Einbau in etwas Kleines wie einen Miata zeigen, sodass die Reichweite für etwa 500 Kilometer im Nahverkehr ausreichen könnte.
Aber wenn man bedenkt, dass es sich um so etwas wie einen Miata handelt, könnte der eigentliche Sinn darin bestehen, genug Energie für ein paar Läufe auf der Rennstrecke zu haben und anschließend schnell die Batterie auszutauschen, um mehr Spaß zu haben. Und genau darin könnte sich ein solches System auszeichnen.
Das Problem beim Bau eines rein elektrischen Miata
An diesem Punkt der Bemühungen um die Einführung von Elektrofahrzeugen könnte man meinen, dass es sinnvoll wäre, einfach ein kleines BEV zu bauen und damit fertig zu sein, aber das größte Problem ist die Leistungsdichte.
Ein 33,7-kWh-Batteriepaket kann theoretisch die gleiche Energiemenge wie eine Gallone Benzin speichern, aber der Versuch, Batterien mit Gallonen Verbrennungskraftstoff zu vergleichen, ist dem Elektrofahrzeug gegenüber nicht fair. Ein gasbetriebenes Auto verschwendet etwa drei Viertel der Energie, indem es Abwärme anstelle von mechanischer Energie erzeugt, um das Fahrzeug auf der Straße fortzubewegen, während das Elektroauto bis zu 90 % der Energie verbraucht. Aber ein 33,7-kWh-Akku ist VIEL größer und schwerer als eine Gallone normaler bleifreier Batterie.
Trotz der Effizienz benötigt ein Elektrofahrzeug also immer noch zwischen 500 und 3000 Pfund Batteriepaket, um genügend Reichweite für die Transportbedürfnisse des Fahrers zu bieten. Bei mittelschweren und schweren Lkw könnte es sogar noch mehr sein.
Es gibt Möglichkeiten, wie Elektrofahrzeuge dies ausgleichen können. Elektromotoren sind relativ klein und leicht, daher gibt es in einem BEV keinen großen und schweren Verbrennungsmotor. Ein Ein-Gang-Untersetzungsgetriebe reduziert außerdem das Mehrgewicht im Vergleich zu einem Mehrgang-Getriebe. Andere Innovationen, wie strukturelle Batteriepakete, können dazu beitragen, das zusätzliche Gewicht des Batteriepakets auszugleichen. Das Endergebnis ist, dass einige Elektroautos im Gewicht vergleichbaren Autos mit Verbrennungsmotor ziemlich nahe kommen.
Leider ist dies nicht in jeder Fahrzeugkategorie möglich. Relativ schwere Luxus-Limousinen und SUVs mit Verbrennungsmotor liegen in Schlagdistanz zum Gewicht eines optimierten Elektrofahrzeugs, aber wenn man sich für die kleinsten und leichtesten Fahrzeuge wie einen zweisitzigen Roadster entscheidet, steht man vor einer völlig anderen Herausforderung.
Mazda könnte wahrscheinlich ein kleines Fahrzeug von der Größe eines Miata mit einer Reichweite von ein paar hundert Meilen bauen, aber es wäre um einiges schwerer als ein Miata. Wäre es ein lustiges Auto? Sicher. Es könnte sogar ein Darsteller auf dem Drag Strip sein. Aber auf einer Strecke mit Kurven würden die Nachteile sofort offensichtlich.
Menschliche Gesetze können verletzt werden, vielleicht mit menschengemachten Konsequenzen, wenn man dabei erwischt wird, aber die Gesetze der Physik sind etwas härter. Mehr Gewicht bedeutet mehr Trägheit, und wenn die Reifen des Fahrzeugs versuchen, all das zusätzliche Gewicht dazu zu zwingen, die Richtung zu ändern, wird der große Batteriesatz versuchen, das Fahrzeug vom Straßenrand zu reißen.
Die vollelektrische Version des Miata wird auf den geraden Abschnitten ein Riesenspaß sein, aber der Benzin-Miata wird ihn in den Kurven zum Mittagessen fressen.
Mazda versucht hier das Beste aus beiden Welten
Während ein leichter Ketten-Benziner wie der Miata in den Kurven eine Menge Spaß machen kann, lässt sich nicht leugnen, dass ein kleiner Vierzylinder-Benzinmotor nicht nur im Vergleich zu großen V8-Motoren, sondern insbesondere im Vergleich zu einem modernen Elektrofahrzeug erheblich an Drehmoment mangeln kann Fahrzeug. Es muss doch eine Möglichkeit geben, seinen Kuchen zu haben und ihn auch zu essen, oder?
Ein Hybrid ist eine Möglichkeit, dies zu erreichen (flüssigen Kraftstoff zur Energiespeicherung und Elektromotoren zur Energiebereitstellung nutzen), doch Mazda versucht hier, die Vorteile beider Seiten noch stärker auszunutzen.
Was das Gewicht betrifft, ist ein kleiner Akku nur der Anfang. Außerdem holen sie mehr Leistung aus dem kleinen Paket heraus, indem sie mithilfe innovativer Elektronik die Spannung erhöhen, was zu einer höheren Drehmomentabgabe führt, als dies normalerweise mit so wenigen Batteriezellen möglich ist. Darüber hinaus verzichten sie auf einen schweren und komplizierten Kolbenmotor und das zugehörige Getriebe und verwenden stattdessen einen kompakten und leichten Wankelmotor.
Gleichzeitig versuchen sie aber auch, so viele Vorteile von Elektrofahrzeugen zu nutzen, wie angesichts der Gewichtsanforderung vernünftigerweise möglich sind. Durch im laufenden Betrieb austauschbare Akkus kann die eingeschränkte Reichweite deutlich weniger problematisch sein und es Wohnungsbewohnern möglicherweise sogar ermöglichen, die Akkus ins Haus zu schleppen, um sie über Nacht zu Hause aufzuladen. Roadtrips würden wahrscheinlich immer noch mit Benzinantrieb stattfinden, aber wenn es Fahrzeuge mit mehr Modulen gäbe, könnten auch Roadtrips mit Austauschmöglichkeit eine Möglichkeit sein.
Der größte Vorteil besteht jedoch darin, dass man ein Drehmoment im unteren Drehzahlbereich, einige höhere PS-Leistungen, ein geringes Gewicht in den Kurven und damit eine hervorragende Gesamtleistung auf der Rennstrecke oder in der Schlucht erhält.
Dies ist nur eine Nischenlösung
Klingt das immer noch nach viel zu viel Komplexität? Sie haben Recht. Dieses Patentkonzept ist wahrscheinlich nicht die richtige Antriebstechnologie für 90 % der Menschen. Der durchschnittliche Pendler möchte sich nicht mit dem Austausch kleiner Batteriepakete, der Wartung eines Wankelmotors oder ähnlichem Unsinn befassen. Die meisten Menschen, die überhaupt ein Auto wollen, das Spaß macht, brauchen diese Art von Spezialleistung wahrscheinlich nicht. Für die meisten von uns reicht es aus, von Zeit zu Zeit an einer Ampel von 0 auf 40 zu kommen.
Aber wenn Sie einer der wenigen Menschen sind, die etwas suchen, was nur ein kleines und leichtes Canyon-Carving-Auto wie der Miata bieten kann, ist dies eine großartige Lösung.
Ausgewähltes Bild von Mazda.
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