Warum Mazda den Rotary für den MX wiederbelebt

Mazda brachte den legendären Wankelmotor zurück, aber nun wie erwartet

Der Wankelmotor von Mazda ist nichts Neues. Es wurde Anfang der 1950er Jahre von Felix Wenkel, einem deutschen Ingenieur, erfunden. Aber ein Meisterwerk muss nicht neu sein, um bewundert zu werden. Er bot eine elegante Alternative zum herkömmlichen Viertakt-Verbrennungsmotor (ICE). Es hatte einen innovativen Ansatz und weniger bewegliche Teile. Und wie es bei den meisten anderen Dingen der Fall ist, hatte es einige Vor- und Nachteile gegenüber dem üblichen Viertakt-Verbrennungsmotor. Lange Zeit schienen die Vorteile die Nachteile zu überwiegen. Und das aus gutem Grund. Der Wenkel-Rotationsmotor ermöglichte mehr Leistung und mehr Drehzahl mit einem kompakteren Motor mit kleinerem Hubraum. Ein Verbrennungsmotor mit vier Zyklen benötigt eine Drehung von 720 Grad, um einen thermodynamischen Zyklus abzuschließen. Das ist das Gleiche, als würde man sagen, dass es zwei komplette Umdrehungen der Kurbelwelle braucht. Beim Wankelmotor durchlaufen alle 360 ​​Grad Drehung zwei Flächen des Rotors einen vollständigen Verbrennungszyklus. In gewisser Weise ähnelt es der Leistungsabgabe eines Zweitaktmotors.

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Das Rotationsdesign ermöglicht den gleichzeitigen Ablauf des Luft- und Kraftstoffansaugzyklus, des Kompressionszyklus, des thermodynamischen Zyklus und des Abgaszyklus. Im legendären Wankelmotor Mazda 13B gibt es beispielsweise nur drei bewegliche Teile. Zwei Rotoren und die Exzenterwelle, die das Rotationsmotoräquivalent der Kurbelwelle ist. Bei einem gewöhnlichen Viertakt-Verbrennungsmotor gibt es Teile wie Kolben, Kurbelwelle, Pleuelstangen, Nockenwelle, Einlassventile, Auslassventile, Ventilfedern und das Schwungrad. Darüber hinaus verfügt ein Wankelmotor über eine rotierende Masse, im Gegensatz zu einer hin- und hergehenden Masse bei einem Viertakt-Verbrennungsmotor. Anstatt sich wie die Ventile (was zu Ventilschwimmen führen kann) und Kolben auf und ab zu bewegen und mit steigender Motordrehzahl immer stärkere Hin- und Herbewegungskräfte zu erzeugen, ermöglicht die Rotationsmasse des Wankelmotors höhere Drehzahlen und weniger Vibrationen.

Sehen Sie sich dieses durchsichtige Zeitlupenvideo an, das zeigt, wie der Wankelmotor funktioniert. Dies ist ein 3D-gedrucktes Modell des 13B-Rotationsmotors im Maßstab von einem Drittel. Versuchen Sie, eine langsamere Betrachtungsgeschwindigkeit zu wählen, um alle Vorgänge in der Brennkammer noch besser sehen und verstehen zu können.

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Beim Wankelmotor gibt es einige technische Herausforderungen, die nicht einfach zu bewältigen sind. Einer davon ist, dass der Wankelmotor konstruktionsbedingt nicht sehr thermisch effizient ist. Der Motor hat Probleme, das gesamte Gemisch während des Verbrennungszyklus zu verbrennen. Dies ist schlecht für die Kraftstoffeffizienz und die Emissionen. Wenn Sie jemals einen Mazda gesehen haben, der Feuer durch den Auspuff spuckt, handelt es sich dabei um verschwendeten Kraftstoff, der nach dem Verbrennungszyklus verbrannt wird.

Aufgrund der Form der Brennkammer findet der thermodynamische Zyklus außerdem immer auf einer Seite der Kammer statt, wodurch diese sehr heiß wird. Gleichzeitig wird es auf der anderen Seite der Kammer kälter sein, da dort Luft und Kraftstoff angesaugt werden. Aufgrund des Temperaturunterschieds neigt das Metall dazu, sich unterschiedlich schnell auszudehnen. Dies erschwert die Abdichtung. Sie möchten keine Gase von einer Kammer in eine andere vermischen. Aus diesem Grund verfügen Sie über Scheiteldichtungen, Gesichtsdichtungen und Seitendichtungen, um zu verhindern, dass Gase in andere Kammern entweichen. Um eine gute Abdichtung zu gewährleisten, wird das Öl direkt in den Brennraum eingespritzt. Das bedeutet, dass der Motor konstruktionsbedingt Öl verbrennt. Dadurch kommt es zu noch schlechteren Emissionen. Und die Emissionen sind ein wesentlicher Grund für die Einstellung des Wankelmotors. Das war bis vor Kurzem.

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Der MX-30, das erste vollelektrische Fahrzeug von Mazda, ist ein kleines Rätsel. Zunächst einmal bietet es nur eine Reichweite von 100 Meilen zu einem Preis ab etwa 35.000 US-Dollar. Im ersten Produktionsjahr, Stateside, soll es nur in Kalifornien erscheinen. Und das bei einer sehr limitierten Produktion von nur 560 Einheiten. Auch er soll eine Art SUV/Crossover sein, kommt aber nur mit Frontantrieb.

Doch dann kündigte Mazda einen Hybrid an, der den Wankelmotor zurückbringen wird, als wollte er die Angst vor der Reichweite seiner eigenen Erfindung beenden. Aber das ist nicht die Anwendung, auf die Motorbegeisterte gehofft haben. Der Mazda MX-30 e-Skyactive R-EV ist ein Plug-in-Hybridmodell, das einen Wankelmotor nutzt, um die Kraft nicht auf die Räder zu übertragen. Sondern einfach als Generator, um die 17,8-kWh-Batterie bei Bedarf aufzuladen. Der Einrotor-Kreisel hat ein Fassungsvermögen von 0,8 Litern (5,65 Kubikzoll) und bietet mit einem 13,2-Gallonen-Kraftstofftank eine Gesamtreichweite von bis zu 372 Meilen. Der Elektromotor leistet 160 PS und 192 Pfund-Fuß Drehmoment. Es handelt sich zwar um alltagstaugliche Werte, die für den Preis aber nicht wirklich Sinn machen. Und die Tatsache, dass dieses Auto über einen Wankelmotor verfügt, der als verherrlichter Generator dient, schadet dem Erbe und dem Spitznamen des einst legendären Wankelmotors.

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Fairerweise muss man sagen, dass der Wankelmotor kleiner und leichter ist als normale Viertakt-Verbrennungsmotoren. Und die Idee, einen Verbrennungsmotor als Reichweitenverlängerer für Elektrofahrzeuge einzusetzen, war keine große Überraschung. Außerdem verfügt dieser Einrotor-Kreiselmotor des MX-30 E-Skyactive R-EV über ein Abgasrückführungssystem und einen Drei-Wege-Katalysator mit Benzinpartikelfilter. Dadurch wird sichergestellt, dass es den aktuellen Emissionsnormen entspricht. Und die Tatsache, dass der Motor bei niedrigeren Drehzahlen läuft, ohne zu stark beansprucht zu werden, bedeutet, dass er zuverlässig und langlebig ist. Außerdem läuft er sehr leise und mit sehr geringen Vibrationen, was, wie bereits erläutert, ein Konstruktionsmerkmal dieses Motors ist. Da der Wankelmotor so diskret ist, ist das Fahrerlebnis des MX-30 e-Skyactive R-EV dem Fahren eines vollelektrischen Elektrofahrzeugs sehr ähnlich. Dies führt uns leider wieder zu der Tatsache zurück, dass dies dem Rotary nicht gerecht wird.

Wir könnten jedoch immer noch Hoffnung für die Zukunft haben. Einige spekulieren, dass Mazda den Wankelmotor auf diese Weise zurückbringt, um die Händler wieder mit ihm vertraut zu machen. Und vielleicht bringt die Zukunft einen echten Mazda-Sportwagen zurück, der von einem Wankelmotor angetrieben wird, wie zum Beispiel einen RX-9. Und vielleicht sogar ein Hybridantriebsstrang, aber wie bei Sportwagen, bei denen der Hauptantrieb vom Verbrennungsmotor kommt und die Elektromotoren dazu da sind, die Leistung zu verbessern. Vielleicht werden wir diese Rotarys eines Tages wieder schreien hören.

Als Auto- und Motorrad-Enthusiast schreibt Bruno gerne über die Ereignisse in der Branche und verfolgt sie. Er ist unkompliziert und freundlich. Es ist bekannt, dass er gelegentlich den Bass fallen lässt.