In einer kürzlich veröffentlichten Pressemitteilung kündigte Mazda Europe endlich seinen mit Spannung erwarteten MX-30 e-Skyactiv R-EV für den europäischen Markt an. Die Ankündigung erfolgte auf der Brussels Motor Show, und seitdem haben verschiedene Automobil-Nachrichtenagenturen Details wie die Preisgestaltung (ab knapp 35.000 US-Dollar) geteilt. Aber ich möchte diskutieren, warum diese neue Anwendung für eine Technologie, die dafür bekannt ist, schmutzig zu sein, eine wichtige Brücke zu einer sauberen, vollelektrischen Zukunft sein könnte.
Sprich nerdig mit mir
Dies ist eine Cleantech-Site, also werde ich zuerst mit den technologischen Details beginnen und dann weiter unten erklären, warum dies nicht nur ein weiterer Plugin-Hybrid ist.
Für diejenigen, die sich nicht auskennen, der Wankelmotor des MX-30 funktioniert nicht wie die meisten anderen Automotoren. Anstelle von hin- und hergehenden Kolben, Pleuelstangen und einer Kurbel (die alle von einem komplizierten Ventilsatz gespeist werden), lässt sich ein Wankelmotor am besten als „drehender Dorito“ beschreiben. Hier ist ein Video, das anhand eines 3D-gedruckten Modells eines Wankelmotors beschreibt, wie das alles funktioniert:
Das Design ermöglicht es einem kleinen Motor, die Arbeit eines viel größeren Motors zu erledigen (mit einigen wichtigen Einschränkungen, auf die ich gleich noch eingehen werde), und er läuft viel ruhiger als die meisten Verbrennungsmotoren.
Anstatt diese Art von Motor zu verwenden, wie es beim RX-7 und RX-8 der Fall war, entschied sich Mazda dafür, seinen neuesten Wankelmotor nur zum Antreiben eines Generators zu verwenden. Es gibt keine mechanische Verbindung zwischen dem Wankelmotor und den Rädern, und die Kraft vom Motor kann nur über den Generator, das Batteriepaket und den Hauptelektromotor, der das Auto antreibt, auf die Straße gelangen. Mit anderen Worten, es ist ein Reihenhybrid und kein Parallelhybrid wie viele Hybriden heutzutage.
Der Akku des MX-30 reicht nur für etwa 85 km (etwa 50 Meilen) Reichweite, was für die täglichen Fahrbedürfnisse der meisten Menschen mehr als ausreichend ist. Wenn die Batterie schwach wird (oder früher, wenn Sie es wünschen), kann der Wankelmotor etwas Gas verbrennen, um die Batterie aufzuladen und Ihnen mehr Reichweite zu geben. Einfacher gesagt, es ist ein Elektrofahrzeug für 50 Meilen und dann ein Hybrid mit einem ungewöhnlichen Motor.
In der Pressemitteilung heißt es, dass man mit dem Wankelmotor auch Strom für Notfälle, beim Camping oder auf Baustellen erzeugen kann.
Es hat einige Arbeit gekostet, bis Rotary diese Rolle erfüllen konnte
Verschiedene Autohersteller experimentierten im 20. Jahrhundert mit dem Wankel-Rotationsdesign, aber die meisten gaben es auf, weil es zu ineffizient war. Mazda war besonders hartnäckig und wusste, dass ein Kleinserienauto mit den einzigartigen Fahreigenschaften (gleichmäßige Leistung bis über 9.000 U / min) und Sound des Kreisels erfolgreich sein könnte, während es daran arbeitete, das Design weiter zu verbessern.
Letztendlich gaben jedoch alle außer Mazda auf, als die Abgasnormen zu einer Sache wurden, und Mazda hatte wirklich Mühe, nur ein Modell (den RX-7, gefolgt vom RX-8) auf dem Markt zu halten. Das Problem ist, dass beim Fahren in der Stadt ein Wankelmotor eine kurze Lebensdauer zwischen den Umbauten hat, die oft weniger als 100.000 Meilen dauert. Außerdem verlieh selbst die letzte Version des Motors, der Renesis, einem Kleinwagen eine Kraftstoffeffizienz wie bei einem Kleinwagen.
Einige Besitzer haben eine viel längere Lebensdauer ihrer Motoren und eine viel bessere als die durchschnittliche Kraftstoffeffizienz, aber es waren fast immer Menschen, die ihren RX-8 hauptsächlich mit konstanter Geschwindigkeit auf der Autobahn fuhren.
Als 2012 die letzten Rotarier vom Markt gingen, experimentierte Mazda hinter den Kulissen weiter mit dem Design. Mazda wusste, dass der Motor bei konstanter Geschwindigkeit ziemlich gut lief, aber die Leute fahren nicht nur eine Geschwindigkeit. Außerdem fanden sie heraus, wie man eine homogen geladene Zündung (Skyactiv-X) in das Design integrieren kann, um die Effizienz weiter zu steigern.
Was Sie letztendlich erhalten, ist ein Benzinmotor, der die Effizienz eines Dieselmotors hat (aufgrund der teilweisen Kompressionszündung), aber ohne die Dieselabgaspartikel und andere unangenehme Dieselabgase! Die Verwendung eines Skyactiv-X-Rotationsmotors als Generator verbessert die Kraftstoffeffizienz weiter, da er immer mit einer konstanten Drehzahl laufen kann, anstatt mit der Drehzahl rauf und runter gehen zu müssen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit variiert (insbesondere beim Fahren in der Stadt).
Weitere Vorteile des Rotary als Range Extender
Die Verwendung eines Wankelmotors gegenüber einem Kolbenmotor für einen Range Extender bietet mehrere große Vorteile.
Am wichtigsten ist vielleicht, dass Rotationsmotoren klein sind. Das bedeutet, dass Sie das Fahrzeug nicht um den Motor herum konstruieren müssen (wie Sie es bei ICE- und Hybridfahrzeugen tun würden), Sie können das Fahrzeug zuerst zu einem Elektrofahrzeug optimieren und dann herausfinden, wo der Wankelmotor und der Generator, den er dreht, platziert werden sollen. Dies bedeutet, dass der MX-30 von Haus aus ein Elektrofahrzeug ist und kein modifiziertes ICE-Auto mit nachträglich eingebauten Batterien. Der Innenraum, die Handhabung und die allgemeine Nützlichkeit wurden erheblich verbessert.
Ein weiterer großer Vorteil ist, dass Wankelmotoren leicht sind. Die meisten Plugin-Hybrid-Fahrer (zumindest diejenigen, die für ihren eigenen Kraftstoff bezahlen, im Gegensatz zu den Probanden der meisten fehlerhaften Studien zu diesem Thema) schließen das Auto nachts an. Das bedeutet, dass sie zu 90 % der Zeit einen großen, schweren Kolbenmotor mit sich herumschleppen, den sie nicht benutzen. Dies ist schlecht für die Gesamteffizienz. Aber der Rotary ist klein und leicht, so dass er an den meisten Tagen nicht viel Strom verschwendet.
Ein weiterer großer Vorteil ist, dass Rotationsmotoren von Natur aus sehr wenig Rauheit und Vibrationen aufweisen. Sie bewegen sich nicht hin und her, sodass sie Ihr Auto nicht vibrieren lassen und andere übliche Motorgeräusche verursachen. Sie sind nicht völlig geräuschlos (insbesondere wenn Sie keinen guten Auspuff haben), aber ein Rotary Range Extender stört die Ruhe eines EV-Fahrers nicht annähernd so sehr wie ein Kolbenmotor.
Warum das wichtig ist
Im Idealfall würden wir alle Autos zu Elektrofahrzeugen machen. Ich werde nicht behaupten, dass Plugin-Hybride von Natur aus besser sind, denn das wäre in den meisten Fällen dumm. Aber die Batterievorräte sind im Moment begrenzt. Wir haben einfach nicht genug Batteriezellen, um jedem Fahrer ein Elektrofahrzeug mit einer Reichweite von 300 Meilen zu geben. Diese Situation zu beheben, wird einige Jahre dauern, da wir Genehmigungen einholen, die Umweltauswirkungen prüfen und die Mine tatsächlich graben müssen. Raffinerieanlagen müssen gebaut werden. Dann müssen Batterieproduktionslinien gebaut werden. Es könnte ein Jahrzehnt dauern, genügend Batterien zu beschaffen, damit jeder alles mit Batterie erledigen kann.
Aber es ist ein Jahrzehnt, das wir wirklich nicht haben. Wenn wir mehr Menschen dazu bringen können, heute auf einen Plug-in-Hybrid umzusteigen und ihr nächstes Auto dann zu einem vollwertigen BEV zu machen, ist diese 90-prozentige Reduzierung der Emissionen ein verdammt guter Anfang.
Dies ist besonders wichtig für Elektro-Pickups. Der amerikanische Weg wird wahrscheinlich den Einbau massiver 200-500-kWh-Batteriepacks erfordern, um beim Abschleppen eine gute Reichweite zu erzielen, und nur schwere Fahrzeuge wie den Hummer EV herumschleppen. Diese massiven Batteriepakete herzustellen und dann schlechte MPGe-Bewertungen zu erhalten, bedeutet, dass diese Fahrzeuge möglicherweise genauso schmutzig sind wie einige ihrer benzin- und dieselbetriebenen Brüder.
Aber wir könnten diese Auswirkungen überspringen und wichtige Batteriematerialien für mehr Fahrzeuge einsparen, indem wir Drehbereichsverlängerer in elektrische Pickups einbauen. Mit genügend Batterieleistung für den Nahverkehr (häufig für den Weg zur Arbeit im Büro), aber genügend Reichweite mit Benzin, um ein paar Mal im Jahr campen zu gehen, wäre das Gesamtbild für die Umwelt viel besser für die Branche.
Nachdem all dies gesagt wurde, ist es wichtig zu bedenken, dass dies nur ein Sprungbrett ist. Wir können nicht zulassen, dass sich die Industrie auf Range Extender einlässt und nicht tatsächlich die Batterieversorgung für die nächste Generation von Elektrofahrzeugen mit Batterien entwickelt.
Bilder bereitgestellt von Mazda.
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