20.04.2020 - 12:04

Mazda arbeitet an außergewöhnlichem Wankel-Hybrid

Mazda hat in Japan einen außergewöhnlichen Hybrid-Antrieb mit Wankelmotor patentieren lassen. Das System arbeitet mit ingesamt drei E-Motoren und soll laut Mazda vor allem leichter sein als aktuelle elektrische Allradantriebe.

Dass Mazda an einem Comeback des Wankelmotors arbeitet, ist bereits bekannt: Der Kreiskolbenmotor soll bald auch als Range Extender in dem E-SUV MX-30 angeboten werden, jedoch in einer recht konventionellen Anordnung: Sowohl der E-Motor (auf der Fahrerseite) als auch der kleine Wankel (auf der Beifahrerseite) sitzen im klassischen Motorraum in der Front, der E-Motor treibt ausschließlich die Vorderräder an.

Deutlich unkonventioneller ist der Patenantrag auf das neuartige Hybridsystem: Der vorne angeordnete Verbrennungsmotor kann als Range Extender Strom für einen 25 kW starken Elektromotor liefern, der die Hinterräder antreibt. Zusätzlich kann er aber die Hinterräder auch direkt antreiben – über ein nicht näher spezifiziertes Getriebe. Vorne gibt es zudem zwei elektrische Radnabenmotoren, die von einem Superkondensator mit Strom versorgt werden. Die ins Hybridsystem integrierte Lithium-Ionen-Batterie verfügt über 48 Volt Spannung und nur 3,5 kWh Speicherkapazität. Eine externe Lademöglichkeit ist in den Patent-Zeichnungen nicht zu sehen.

In der schematischen Zeichnung ist der Aufbau des komplexen Hybrids zu sehen.

Theoretisch könnte in dem komplexen Antrieb auch ein Reihen- oder V-Motor eingebaut werden, wie im MX-30 hebt Mazda die kompakte Bauweise des Wankelmotors als entscheidenen Vorteil hervor. Der Vortrieb soll aber vornehmlich über die drei E-Motoren abgewickelt werden.

Der aus der 3,5-kWh-Batterie gespeiste Heckmotor soll mit seinen 25 kW für die meisten sanften Beschleunigungsvorgänge in der Stadt ausreichen, bei höherem Leistungsbedarf schalten sich die beiden Radnabenmotoren an der Vorderachse zu. Quasi erst als letztes Mittel soll der Verbrenner die Räder direkt antrieben. Zur Leistung der Radnabenmotoren und des Wankels macht Mazda jedoch keine Angaben. Auch die Speicherkapazität der Supercaps ist unbekannt.

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Diese Kondensatoren können die elektrische Energie deutlich schneller aufnehmen und abgeben als eine Lithium-Ionen-Batterie. An der Vorderachse, wo wegen der Lastwechsel höhere Rekuperationsleistungen möglich sind, soll die Energie in den Supercaps gepuffert werden, um beim nächsten Beschleunigen wieder genutzt zu werden. Laut der schematischen Zeichnung aus der Patentanmeldung sind die beiden Energiespeicher miteinander verbunden. So kann bei voll geladenen Kondensatoren weiterer Strom aus der Bremsenergie-Rückgewinnung in die Batterie transferiert werden. Sollten die Kondensatoren leer sein, kann die Batterie auch umgekehrt die Kondensatoren laden und so indirekt Energie an die Radnabenmotoren abgeben.

Supercaps sind leichter als Lithium-Ionen-Batterien, können die Energie aber nicht so lange speichern. Dennoch erhofft sich Mazda von dem ungewöhnlichen Antriebs-Layout insgesamt eine Gewichtsersparnis im Vergleich zu elektrischen Allradantrieben, die auf mehreren E-Motoren und einer großen Batterie basieren. Die Japaner hatten in der Vergangenheit mehrfach betont, dass man große Batterie-Kapazitäten für einen Irrweg halte und sprachen beim Antrieb des MX-30 (mit 35,5 kWh Kapazität) von „Rightsizing“.

Offen ist aber, wie hoch die rein elektrischen Fahranteile in der Praxis wirklich sind – beziehungsweise die Fahranteile mit Rekuperations-Energie und nicht mit Strom, der über den Verbrenner erzeugt wurde. Auch zu der Effizienz und Leistung des Gesamtsystems machen die Japaner keine Angaben.

Einem Medienbericht zufolge könnte der Antrieb jedoch nicht nur ein Hirngespinst der Ingenieure sein, sondern als Leuchtturm-Projekt in einem Sportwagen namens RX-9 (in Anlehnung an die bisherigen Wankel-Modelle der RX-Reihe) in Serie gebaut werden. Der Einsatz des komplexen Antriebs in einem Volumenmodell scheint jedoch weniger wahrscheinlich.
motor1.com, motortrend.com, j-platpat.inpit.co.jp (Patent)

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12 Kommentare zu “Mazda arbeitet an außergewöhnlichem Wankel-Hybrid

  1. StromBert

    Hybrid: Nicht Fleisch nicht Fisch..
    Aus beiden Welten das schlechteste kombiniert in einer Mischung die keiner mehr haben will.

    Den: Sobald Abgas als Endprodukt einer Verbrennung entsteht -> Klimaschädlich!

  2. Foersom

    „Supercaps sind leichter als Lithium-Ionen-Batterien, können die Energie aber nicht so lange speichern.“

    Nein, supoercaps sind nicht leichter für Energie speichen, Li-Ion-Batterien haben eine höhere spezifische Energie (J/kg). Aber Supercaps haben eine hôhere spezifische Leistung (W/kg) als Li-Ion-Batterien.

  3. EESSI129

    jede neue Antriebstechnik mit Verbrennungsmotor (noch dazu Wankel) verbietet sich von selbst. Und zusätzlich diese unnötige technische Komplexität. Wo sollen da die Vorteile für Umwelt und Verbaucher sein?

  4. MasterJP

    Der Wankel wird hoffentlich mit Wasserstoff betrieben dann rockts. Technologisch hochinteressantes Konzept

    • Ratko Mitić

      HYBRID nur Toyota oder Lexus! Alle anderen sind nur möchtegern KOPIEN. Keine Automarke wird einen Hybrid Erfolg wie Toyota bzw Lexus verzeichnen. Das liegt nicht nur am tadellosen Zusammenspiel zwischen Verbrenner Getriebe und Elektromotoren, vorrangig ist es die lange Lebensdauer der Japaner! TOYOTA NUR WEITER SO

  5. Enrico Wassermann

    Das ist so wie in eine Schreibmaschine ein Smartphone einzubauen. Wer es mag

  6. lenzano

    wie war das nochmal mit dem Wirkungsgrad vom Verbrenner?
    Ein zusätzlicher Antriebszweig des Verbrenners an die Räder macht aus meiner Sicht weniger Sinn, als würde man gleich die komplette Leistung in Generatoren zu Strom machen. Somit braucht man kein Getriebe, spart Gewicht, kann mehr Wirkungsgrad aus dem Motor raus und mehr direkte elektrische Antriebsleistung bereit stellen.
    Aber – Hybride sind nicht Fisch, nicht Fleisch – wie auch schon andere Kommentatoren schreiben.
    Die Hybrid Batterie jedoch klingt zuerstmal interessant.
    Die Supercaps für kurzzeitig hohe Leistung bei Reku und Leistungsabgabe, für die anderen Bereiche die Batterie.
    Jedoch zeigt die Skizze oben schon, wie komplex das System dann würde. Ob das gut ist?

  7. Ralf

    Ich bin gespannt, wie die die Vorderachse bremsen, wenn der Platz von Motoren eingenommen wird. Dann noch eine Kardanwelle durchs Auto legen um extra Bauraum und Gewicht zu verschwenden. Scheint mir sehr durchdacht zu sein das Ganze.
    Verbrenner und kleiner Motor auf der Vorderachse und die Radnabenantriebe hinten, wäre da deutlich sinnvoller.

  8. Strauss

    Das wäre der erste PHEV mit 35 KWh Batterie. Und hinten noch eine 3,5 er mit 48 Volt den die 3 e Motoren offenbar im Mildhybridsystem beim Rekuperierenn laden sollten. Dies ist ein Widerspruch wenn ein 35 er Akku an Bord ist. Der Wankelmotor sollte vermutlich die grosse Batterie aufladen. Ein Wankelmotor läuft in der Regel mit Benzin mit dem schlechtesten Wirkungsgrad den man bei allen Verbrennern kennt. Das wusste schon Felix Wankel aus Linda stammend , selber am besten. Mir Wasserstoff kann höchstens ein E Motor angetrieben werden. Also ein heilloses Automobildurcheinander. Wie bereits erwähnt wissen die Mazda Leute vermutlich selber nicht was sie wollen.
    Das wäre nicht das erste Mal bei denen.

  9. W.A.S.51

    Ein sehr interessanter Ansatz zu einer effizienteren und Langstrecken tauglichen Antriebsart in Verbindung mit einer Hülle. – Man nennt es AUTO – Mobil. –
    Und:Toyota bringt doch endlich den I-Road in Serie. Für Stadt und Überlandfahrt.

  10. Bonnsai

    Typisch Mazda: Da sitzen Ingenieure an der Spitze der Entwicklungsabteilung und keine Manager!
    Wenn es Hybrid sein soll, dann ist diese Lösung mit dem einfachen Wankel in Verbindung mit Nabenmotor im Grunde genommen der beste Ansatz.
    Sicher werden hier im wirtschaftlichen Bereich keine Sportwagen entstehen, aber dafür ist Mazda ja auch nicht bekannt.

  11. Highwaelder

    Das ist die beste Herangehensweise für effiziente Mobilität. Weg mit schweren Batterien, effiziente Rekuperation mit Supercaps, Energiegewinnung mit einem System bei welchem die Infrastruktur vorhanden ist.

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Gefunden bei electrive.net
https://www.electrive.net/2020/04/20/mazda-arbeitet-an-aussergewoehnlichem-wankel-hybrid/
20.04.2020 12:11