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Mazda Hybrid Konzept Radnabenmotoren Kondensator
Mazda Hybrid Konzept Radnabenmotoren Kondensator 22 Bilder

Mazda-Patent: Super-Hybrid mit 6-Zylinder und Radnaben-Motoren

Mazda-Antrieb der Zukunft Super-Hybrid mit 6-Zylinder und Radnaben-Motoren

Benziner mit Kompressionszündung (Skyaktiv X), E-Autos mit Wankel-Range-Extender (CX-30) – Mazda ist bekannt für technische Sonderwege. Was Patentzeichnungen jetzt enthüllen, geht weit drüber hinaus: Die Idee eines hochkomplizierten Super-Hybrids.

Mit einem Jahresabsatz von 1,6 Millionen Autos gehört Mazda zu den kleinen Herstellern – vor allem wenn man bedenkt, dass die japanische Marke nicht zu einem größeren Konzern gehört. Zum Vergleich: Sowohl BMW als auch Daimler verkaufen pro Jahr mehr oder weniger deutlich mehr als zwei Millionen Pkw pro Jahr. Beide sind aber Premiumhersteller, während Mazda immer noch im Volumensegment unterwegs ist.

Sechszylinder-Reihenmotor und Heckantrieb

Trotzdem haben bei Mazda technischen Lösungen Tradition, die anderswo nicht zu finden sind. Die Skyaktiv-Technik bei den Verbrennungsmotoren etwa kommt ohne Aufladung aus, dafür ist der Hubraum eher höher als bei der Konkurrenz. Ein Vorteil aus Sicht von Mazda ist die einfachere Abagsnachbehandlung, weil die Rohemissionen geringer sind.

Neue Mazda-Motoren Reihensechszylinder
Tech & Zukunft

Das Konzept, die Leistung vor allem dadurch zu erhöhen, den Hubraum zu vergrößern, bringt hat Mazda zu mehr Zylindern und hat die Japaner ab der Kompaktklasse aufwärts neue Sechszylinder-Reihenmotoren entwickeln lassen. Sie sollen Modelle auf Basis einer neuen Plattform mit Heck- und optional Allradantrieb antreiben, vor allem SUVs bzw. Crossover, denn ob der Mazda 6 beispielsweise überhaupt noch einen Nachfolger bekommt, ist angesichts der weltweit sinkenden Nachfrage nach Limousinen noch nicht sicher.

Transaxle-Allrad-Hybrid mit Radnabenmotoren und Super-Caps

Auf Basis dieser neuen Large-Plattform, die wohl Ende 2021 (oder Corona-bedingt Anfang 2022) mit einem neuen CX-9 auf die Straße rollen soll, haben sich die Japaner aber eine Variante patentieren lassen, die technisch noch exotischer ist, als alle Sonderwege zuvor: Zeichnungen der Patentschrift JP 2020‑55416 A 2020.4.9 aus Japan zeigen eine Plattform mit Verbrenner vorn und Antrieb hinten. Direkt an den Verbrenner (ohne Schwungrad) angeschlossen ist wie bei einem klassischen Parallel-Hybrid eine permanent erregte Synchron-E-Maschine mit 25 kW. Ihre Energie bezieht der vergleichsweise schwache E-Motor aus einer 3,5 kWh-Batterie, die nur 48 Volt Spannung zur Verfügung stellt.

Mazda Hybrid Konzept Radnabenmotoren Kondensator
Mazda
Eine Zeichnung der Patentschrift zeigt die Anordnung der Komponenten mit der Batterie relativ weit hinten (3,5 kWh), und dem Kondensator (CAP) vorne.

Dieser Hybrid-Komplex treibt die Hinterachse an, auf der auch eine Achtgang-Automatik sitzt (Transaxle-Bauweise). Obwohl zwei Motoren vorne platziert sind, sorgen sie nicht für den Antrieb der Vorderräder. In ihnen sitzt stattdessen je ein elektrischer Radnabenmotor. Ihn versorgt nicht die Lithium-Ionen-Batterie, die Mazda im Boden in der Fahrzeugmitte positioniert, sondern Kondensatoren, so genannte Super-Caps, die für ihre kurz anhaltende Stromversorgung mit hoher Spannung bekannt sind.

Mazda Hybrid Konzept Radnabenmotoren Kondensator
Mazda
Eine Zeichnung der Patentschrift zeigt die Anordnung der Komponenten mit der Batterie relativ weit hinten (3,5 kWh), und dem Kondensator (CAP) vorne.

Außerdem vermögen die Kondensatoren auch sehr schnell Spitzen von Rekuperationsenergie aufzunehmen. Die unterscheidlichen Spannungsniveaus stellen das Konzept offenbar mit verscheidenen Gleichspannungswandlern her, wie die Zeichnungen der Patentschrift nahelegen. Die hohe Spannung erlaubt bei gleicher elektrischer Leistung eine niedrigere Stromstärke. Das kennt man von der 800-Volt-Technik des Porsche Taycan. Die geringeren Stromstärken erlauben Kabel mit geringerem Querschnitt, was Gewicht spart.

Mazda Hybrid Konzept Radnabenmotoren Kondensator
Mazda
Die linke Zeichnung zeigt die Position der Radnabenmotoren vorne, an der Detailzeichnung erkennt man, wie kompakt sie sind.

Wankel-Motor eher nicht zum Antrieb

In diesem Fall ist das hilfreich, weil die Kondensatoren offenbar auf dem Verbrenner untergebracht sind. Trotzdem bleibt das Gewicht der vorderen E-Maschinen bei den ungefederten Massen, ein klassischer Nachteil von Radnabenmotoren, den Mazda offenbar in Kauf nimmt. Hinweise, wie die E-Motoren besonders leicht werden sollen, sind im patent nicht vermerkt, aber Konzept für Maschinen mit besonders günstigem Leistungsgewicht gibt es. Wohl eher der Vollständigkeit halber beinhaltet das Patent auch Varianten mit Wankel- oder V-Motoren vorn. V6-Motoren (ursprünglich aus der Kooperation mit Ford) hatte Mazda zuletzt in den 90er-Jahren in den Xedos-Modellen verwandt, der Wankel dürfte seine Zukunft auch bei den Japanern eher im Konstantbetrieb als Range-Extender wie beim CX-30 haben.

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Ja, denn nicht nicht für alle Märkte sind E-Autos die Lösung.

Fazit

Ein Patent ist noch kein Modell. Aber Mazda sind so exotische Lösungen auch in Serie zuzutrauen. Das Konzept eines Allradhybriden mit offensichtlich radselektiver Boostfunktion für die Vorderräder, aber ohne externe Auflademöglichkeit für die kleine Batterie schreit aber nach einem sportlichen Auto.

Ein Coupé als Nachfolger für den Markenbotschafter RX-8 könnte die Marke gut brauchen. Das RX-9-Concept-Car von 2016 zeigte mit turbogeladenem Wankelmotor technisch in eine ganz andere Richtung. Optisch würde es Mazda aber selbst 2022 noch sehr gut zu Gesicht stehen.

Mazda
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