马自达的旋转增程器可能会在其他人失败的地方取得成功

在最近的新闻稿中,马自达欧洲终于宣布了其面向欧洲市场的备受期待的 MX-30 e-Skyactiv R-EV。该公告发生在布鲁塞尔车展上,从那时起,各种汽车新闻媒体一直在分享定价等细节(起价略低于 35,000 美元)。但是,我想讨论一下为什么这种以污染着称的技术的新应用可能成为通向清洁、全电动未来的重要桥梁。

跟我说话书呆子

这是一个清洁技术网站,所以我将首先从技术细节开始,然后进一步解释为什么这不仅仅是另一个插件混合体。

对于那些不熟悉的人,MX-30 的转子发动机不像大多数其他汽车发动机那样工作。旋转式发动机没有往复式活塞、连杆和曲柄(全部由一组复杂的阀门提供动力),而是被最好地描述为“旋转的多力托”。这是一段视频,使用 3D 打印的旋转发动机模型来描述其工作原理:

该设计允许小型发动机完成更大发动机的工作(有一些重要的限制,我将在一分钟内介绍),并且它比大多数内燃机运行更平稳。

马自达决定只使用其最新的转子发动机来驱动发电机,而不是像 RX-7 和 RX-8 那样使用这种发动机。转子发动机和车轮之间没有机械连接,发动机的动力传递到路面的唯一途径是通过发电机、电池组和推动汽车的主电动机。换句话说,它是串联混合动力车,而不是像现在许多混合动力车那样的并联混合动力车。

MX-30 的电池组仅适用于约 85 公里(约 50 英里)的续航里程,这足以满足大多数人的日常驾驶需求。如果电池电量不足(或者如果您愿意,可以更快),转子发动机可以燃烧一些气体为电池组充电并为您提供更多的行驶里程。更简单地说,它是一款行驶 50 多英里的电动汽车,然后是一款配备不同寻常发动机的混合动力车。

新闻稿称,您还可以使用转子发动机为紧急情况、露营或工作场所发电。

马自达的旋转增程器可能会在其他人失败的地方取得成功

扶轮社需要做一些工作才能担任这个角色

2 世纪期间,许多汽车制造商都尝试过 Wankel Rotary 设计,但大多数都放弃了,因为它效率太低。马自达特别顽固,它知道在努力进一步改进设计的同时,具有转子独特驱动特性(平稳动力高达 9,000+ RPM)和声音的小批量生产汽车可能会成功。

但最终,当排放标准成为现实时,除马自达以外的所有人都放弃了它,而马自达真的很难在市场上保持一种型号(RX-7,随后是 RX-8)。问题在于,在城市驾驶中,转子发动机在翻新之间的使用寿命都很短,通常持续不到 100,000 英里。此外,即使是最新版本的发动机 Renesis 也能为小型汽车提供类似卡车的燃油效率。

一些车主的发动机寿命更长,燃油效率也高于平均水平,但几乎总是人们主要以稳定的速度在高速公路上驾驶他们的 RX-8。

2012 年,当最后一批旋转器退出市场时,马自达一直在幕后试验设计。马自达知道,在稳定的速度下,发动机的性能非常好,但人们不会只驾驶一种速度。此外,他们还想出了如何将均质带电点火 (Skyactiv-X) 融入设计中,从而进一步提高其效率。

这最终给您的是一种汽油发动机,它具有柴油发动机的效率(由于部分压缩点火),但没有柴油机尾气微粒和其他讨厌的柴油机尾气!将 Skyactiv-X 转子发动机置于发电机的角色进一步提高了燃油效率,因为它可以始终以稳定的 RPM 运行,而不必随着车辆速度的变化而在 RPM 上上下移动(尤其是在城市驾驶中)。

马自达的旋转增程器可能会在其他人失败的地方取得成功

旋转作为范围扩展器的其他优点

与活塞发动机相比,使用转子发动机作为增程器有几大优势。

也许最重要的是,转子发动机很小。这意味着您不必围绕发动机设计车辆(就像您在 ICE 和混合动力车辆中所做的那样),您可以先将车辆优化为 EV,然后找出放置转子发动机和它转动的发电机的位置。这意味着 MX-30 本身就是电动汽车,而不是事后将电池放在某个地方的改装 ICE 汽车。内部空间、操控性和整体实用性都得到了极大改善。

另一个主要好处是转子发动机很轻。大多数插电式混合动力车司机(至少是那些自己支付燃料费用的人,不像大多数有缺陷的研究对象)在晚上给汽车充电。这意味着 90% 的时间里,他们都在拖着一个他们不用的又大又重的活塞发动机。这对整体效率不利。但是,旋转器又小又轻,所以大部分时间都不会浪费大量电能。

另一大优势是转子发动机天生就具有非常低的粗糙度和振动。它们不会往复运动,因此不会振动您的汽车,也不会发出其他常见的发动机噪音。它们并非完全静音(特别是如果您没有良好的排气装置),但旋转增程器不会像活塞发动机那样扰乱 EV 驾驶员的安静。

为什么这很重要

理想情况下,我们会让所有汽车都成为电动汽车。我不会争辩说混合插件本质上更好,因为在大多数情况下那是愚蠢的。但是,目前电池供应有限。我们根本没有足够的电池来为每位驾驶员提供续航里程为 300 英里的电动汽车。解决这种情况需要数年时间,因为我们必须获得许可、检查环境影响并实际挖掘矿山。必须建造精炼设施。然后必须建造电池生产线。获得足够的电池让每个人都可以用电池做任何事情可能需要十年时间。

但是,我们真的没有十年。如果我们今天能让更多人改用插电式混合动力车,然后让他们的下一辆车成为纯电动汽车,那么减少 90% 的排放量就是一个该死的好开始。

这对于电动皮卡尤为重要。美国的方式可能需要放置 200-500 kWh 的大型电池组,以便在牵引时获得良好的续航里程,并且只需拖着像悍马 EV 这样的重型车辆。制造那些巨大的电池组然后获得糟糕的 MPGe 评级意味着这些车辆可能和他们的一些汽油和柴油驱动的兄弟一样脏。

但是,通过将旋转增程器集成到电动皮卡中,我们可以跳过这些影响并为更多车辆节省重要的电池材料。如果有足够的电池电量供本地驾驶(通常是上班通勤),但有足够的汽油续航里程可以每年露营几次,那么整个行业的环境状况就会好很多。

综上所述,重要的是要记住这只是一块垫脚石。我们不能让这个行业迷上了增程器,而不是真正为下一代电动汽车提供电池供应。

图片由马自达提供。

来源:CleanTechnic

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