Motorenentwicklung bei Mazda
Gegen den Strom

25. November 2013 | kommentieren

Gegen den Trend: Mazdas Motorenentwickler machen es einfach mal anders. Auf ihrem Sonderweg zündet der Benziner plötzlich selbst und sogar eine bereits fast abgeschriebene Motorentechnik erlebt ihre Wiederauferstehung.

Es sind unkonventionelle Thesen, die der japanische Autobauer Mazda aufstellt. Diese gehört dazu: „Die nächste Motorengeneration verbraucht so viel Kraftstoff wie heutige Hybride“, sagt Motorenentwickler Mitsuo Hitomi. Oder: „Wir brauchen keine acht, neun, zehn Gänge, um den Verbrauch zu senken.“ Oder: „Benzin- und Dieselmotoren werden in Zukunft ähnlich aussehen“. Der japanische Automobilhersteller setzt seinen Sonderweg fort. Gegen den Trend planen die Ingenieure mit großen Hubräumen, verzichten auf Turboaufladung der Benzinmotoren und scheuen auch nicht davor zurück, den Wankel-Motor aus der Versenkung zu holen.

Schon die aktuelle Generation der so genannten „Skyactiv“-Benziner von Mazda setzt weder auf noch auf das modische Downsizing, also die Verkleinerung des Hubraums, um Sprit zu sparen, noch auf die trendige Turboaufladung, mit denen andere Hersteller die verkleinerten Benzinmotoren auf Leistung trimmen. 15 Prozent Kraftstoffverbrauch sparen die Aggregate, so die Angaben des Herstellers. Und das vor allem durch erhöhte Verdichtung. Im Verhältnis 14:1 komprimieren die Benziner, deutlich stärker als andere Pkw-Ottomotoren. Zum Vergleich: Beim Ferrari 458 liegt die Verdichtung bei 12,5:1, bei einem VW 1.4-Liter-Turbobenziner bei 10:1.

Die nächste Benziner-Generation, deren Serieneinführung etwa 2018 realistisch scheint, soll dank einer Verdichtung von 18:1 noch einmal 30 Prozent weniger Kraftstoff verbrauchen. Die Vision der Motorenentwicklerheißt HCCI – Homogeneous Charge Compression Ignition, also homogene Kompressionszündung. Aufgrund der hohen Verdichtung sorgt, ähnlich wie beim Dieselmotor, die kontrollierte Selbstzündung für eine effiziente Verbrennung. Das gilt für den unteren und mittleren Lastbereich, bei höherer Last wird die Zündkerze wieder tätig. Das Problem des „Klopfens“, der ungewollten Selbstentzündung des Sprits aufgrund der hohen Kompression, hat Mazda mit verschiedenen Maßnahmen in den Griff bekommen.

Und wenn der Motor in vielen Last- und Drehzahlbereichen effizient arbeitet, braucht es eben auch kein Getriebe mit neun Gängen, das den Wagen mit ständigen Gangwechseln im optimalen Bereich hält. Vor diesem Hintergrund prognostiziert Mitsuo Hitomi Verbräuche auf dem Level eines Hybrid-Fahrzeugs. Mit der nächsten Generation sind laut Mazda etwa 80 g CO2-Ausstoß pro Kilometer möglich, was einem Verbrauch von etwa 3,4 Litern entspricht. Vor allem durch Wärmeisolierung des Brennraums soll in der darauffolgenden Generation eine weitere Senkung des Verbrauchs realisiert werden.

Bei einem weiteren unkonventionellen Thema rauchen den Entwicklern derzeit die Köpfe. Die Ingenieure wollen einen Wankel-Motor als Range-Extender für Elektroautos einsetzen. An der von Felix Wankel in den 1950er Jahren entwickelten Technik wird von verschiedenen Autoherstellern seit jeher geforscht, richtig durchsetzen konnte sie sich aber nie. Der wahrscheinlich bekanntester Oldtimer mit Wankelmotor ist der NSU Ro 80. NSU-Nachfolger Audi zeigte auf dem Genfer Auto-Salon 2010 einen A1 e-tron mit einem Wankelmotor als Range Extender, der aber anschließend auf Eis gelegt wurde.

Auch bei Mazda hat der Wankel Tradition, seit den 1960er Jahren forschen in Japan die Ingenieure, in den 1990ern brachten sie ein Serienmodell basierend auf dieser Technik in Japan auf den Markt. Vor allem zwei Vorteile benennt Motorenentwickler Takashi Suzuki für den Einsatz dieser Technik im aktuellen Projekt: Der Wankelmotor baut sehr kompakt, kann also einfach ins Fahrzeug integriert werden, ohne dass zum Beispiel das Kofferraumvolumen darunter leidet. Darüber hinaus ist das Aggregat sehr leise, was wiederum gut zum lautlosen Fahren mit einem Elektroauto passt.

Die Ingenieure experimentieren mit einem Mazda2, der als umgebautes Elektroauto in Japan getestet wird. Im Prototypen haben sie ein 330 Kubikzentimeter kleines Aggregat ergänzt, das 22 kW/30 PS liefert. Es springt an, wenn der Batteriestand auf ein bestimmtes Level gesunken ist. Eine kurze Testrunde auf dem Parkplatz bestätigt die Behauptung der Entwickler: Das Aggregat läuft so leise, dass die Fahrgeräusche tatsächlich zu großen Teilen das Motorgeräusch überdecken.

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