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马自达2020年推搭载转子发电机的PHEV车型

2018-12-12 10:43 来源: NE时代

马自达2020年推搭载转子发电机的PHEV车型

引言:马自达将于2020年发布一款PHEV汽车,该车型将重新采用转子发动机用于发电,同时采用电机驱动。据悉这是马自达为了应对欧洲,中国和美国等的环境法规而推出的车型。如果转子发动机专用于发电,则可以规避其在低旋转/低扭矩区域中热效率低的弱点,同时也可以充分发挥其安静和体积小的优势,所以搭载在小型车上的可能性很高。

据日本媒体报道,马自达之所以开发发电用途的转子,可以说是为了最终使转子发动机复活于用于车轮驱动的常规引擎,而铺下的一个垫脚石。马自达社长丸本明传递出来的似乎更多是属于技术偏执狂们的一种情怀。“制造通过转子行驶的汽车,是马自达的梦想。而营造这样的经营环境是我的使命”。如果可以搭载在正在开发的FR(前置发动机/后轮驱动)车型中,将可与“Roadster”并驾齐驱,是能够代表马自达的一款车型(图1)。

马自达2020年推搭载转子发电机的PHEV车型

图1下一代发电专用机是为了FR车型搭载转子发动机铺下的垫脚石

(a)2015年在东京车展上发布的配备转子装置的“RX-VISION”概念车。被视为FR原型。

(b)2007年发布名为“16X”的转子原型。

专用于发电的下一代转子分别用于3种不同的电动汽车:HEV、PHEV、EV(图2)。基本上使用共通的转子,但HEV配备高功率发电机与小容量电池,PHEV配备高功率发电机与中等容量电池,而EV注1)车型配备低功率发电机与大容量电池。在2020年,将在EV框架内导入PHEV车型。

注1)马自达认为配备转子式发动机与大容量电池的PHEV可以看作是增程式电动汽车的一种。虽然实际在技术上是PHEV的一种,但根据部分地区法规,也可属于EV范畴。

马自达2020年推搭载转子发电机的PHEV车型

图2:转子发动机体积很小

(a)用于发电的转子发动机安装在发动机室内的状态。(b)明显小于安装双缸往复式发动机用于发电时的情况。与2缸发动机进行比较,似乎是有意识地考虑了宝马“i3”EV车型的续航里程延长等的情况。

此前,马自达于2012年取消了“RX-8”的生产,自此不再销售搭载转子发动机的车型。主要是由于转子发动机在实际使用中经常用到的低转速/低转矩范围内热效率低,从而无法应对日益严格的废气排放规则。但如果它专门用于发电,则可以避免转子的低效率区域,而集中在高效率范围内运行。而在属于转子弱点的低转矩区域,可以借助电机发力。

马自达认为转子发动机适用于增程式电动汽车,主要是基于这种车型基本采用EV模式行驶,偶尔才会用于发电,所以热效率低的弱点并不显著,反而运行安静的特征明显,可以与其他公司实现差异化竞争(图3)。例如,BMW已量产的增程式电动汽车采用的就是双缸往复式发动机,而这种发动机很难处理振动注2)。

注2)如果用于发电,减小排气量的能力也有助于缩小与往复式发动机的热效率差异。具有小排量的往复式发动机倾向于具有大的机械阻力,热效率会降低。从而与转子发动机的差距将进一步缩小。马自达在2013年展示的发电用途转子发动机原型排气量为0.33升,相信2020年量产车型将接近这一数值。

马自达2020年推搭载转子发电机的PHEV车型

图3转子发动机非常安静

10kW输出时乘客舱发动机声音的比较值。与双缸往复式发动机相比,转子发动机在乘客舱中具有更小的声音。

马自达此前宣布其未来发展方针,即在2030年生产的所有车辆上搭载电动化技术。具体比例预计为配备简单发动机的HEV和PHEV95%,EV为5%。

而其中,将搭载转子发动机的车型包含上述所有的HEV,PHEV和EV车型,目前对于截至2030年的比率尚不清楚。然而,据社长丸本透露,可能不会特别大量,保持在10%以内。

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