Le prolongateur d’autonomie rotatif de Mazda pourrait réussir là où d’autres ont échoué

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Dans un récent communiqué de presse, Mazda Europe a finalement annoncé son très attendu MX-30 e-Skyactiv R-EV pour le marché européen. L’annonce a eu lieu au Salon de l’automobile de Bruxelles, et depuis lors, divers médias automobiles ont partagé des détails tels que les prix (à partir d’un peu moins de 35 000 $). Mais, je veux expliquer pourquoi cette nouvelle application pour une technologie connue pour être sale pourrait être un pont important vers un avenir propre et entièrement électrique.

Parle ringard à moi

Il s’agit d’un site de technologies propres, donc je vais d’abord commencer par les détails technologiques, puis expliquer plus loin pourquoi ce n’est pas juste un autre plugin hybride.

Pour ceux qui ne sont pas familiers, le moteur rotatif du MX-30 ne fonctionne pas comme la plupart des autres moteurs automobiles. Au lieu de pistons alternatifs, de bielles et d’une manivelle (tous alimentés par un ensemble compliqué de soupapes), un moteur rotatif est mieux décrit comme un « Dorito en rotation ». Voici une vidéo qui utilise un modèle imprimé en 3D d’un moteur rotatif pour décrire comment tout cela fonctionne :

La conception permet à un petit moteur de faire le travail d’un moteur beaucoup plus gros (avec quelques limitations importantes que j’aborderai dans une minute), et il fonctionne beaucoup plus facilement que la plupart des moteurs à combustion.

Au lieu d’utiliser ce type de moteur comme il l’a fait avec les RX-7 et RX-8, Mazda a décidé d’utiliser uniquement son dernier moteur rotatif pour faire tourner un générateur. Il n’y a pas de lien mécanique entre le moteur rotatif et les roues, et la seule façon dont la puissance du moteur peut parvenir à la route est via le générateur, la batterie et le moteur électrique principal qui pousse la voiture. En d’autres termes, c’est un hybride série, et non un hybride parallèle comme beaucoup d’hybrides de nos jours.

La batterie du MX-30 n’est bonne que pour environ 85 km (environ 50 miles) d’autonomie, ce qui est plus que suffisant pour les besoins de conduite quotidiens de la plupart des gens. Si la batterie est faible (ou plus tôt si vous le souhaitez), le moteur rotatif peut brûler de l’essence pour recharger la batterie et vous donner plus d’autonomie. En termes plus simples, c’est un EV pour 50 miles, puis c’est un hybride avec un moteur inhabituel.

Le communiqué de presse indique que vous pouvez également utiliser le moteur rotatif pour générer de l’électricité en cas d’urgence, de camping ou de chantier.

Il a fallu du travail au Rotary pour jouer ce rôle

Divers constructeurs automobiles ont expérimenté la conception Wankel Rotary au cours du 20e siècle, mais la plupart l’ont abandonnée parce qu’elle était trop inefficace. Mazda était particulièrement têtue et savait qu’une voiture de production à faible volume avec les caractéristiques de conduite uniques du rotatif (puissance douce jusqu’à 9 000+ tr/min) et le son pourrait réussir tout en améliorant davantage la conception.

En fin de compte, cependant, tout le monde sauf Mazda a abandonné lorsque les normes d’émissions sont devenues une chose, et Mazda a vraiment eu du mal à garder un modèle (le RX-7, suivi du RX-8) sur le marché. Le problème est qu’en conduite urbaine, un moteur rotatif a une courte durée de vie entre les reconstructions, souvent inférieure à 100 000 miles. De plus, même la dernière version du moteur, le Renesis, offrait à une petite voiture un rendement énergétique comparable à celui d’un camion.

Certains propriétaires ont obtenu une durée de vie beaucoup plus longue de leurs moteurs et une efficacité énergétique bien meilleure que la moyenne, mais ce sont presque toujours les gens qui ont principalement conduit leur RX-8 sur l’autoroute à une vitesse constante.

Lorsque les derniers rotaries ont été retirés du marché en 2012, Mazda a continué à expérimenter le design dans les coulisses. Mazda savait qu’à vitesse constante, le moteur fonctionnait plutôt bien, mais les gens ne conduisent pas à une seule vitesse. De plus, ils ont compris comment incorporer un allumage chargé homogène (Skyactiv-X) à la conception, augmentant encore son efficacité.

Ce que cela vous donne finalement, c’est un moteur à essence qui a l’efficacité d’un moteur diesel (à cause de l’allumage par compression partielle), mais sans les particules d’échappement diesel et autres échappements diesel désagréables ! Mettre un moteur rotatif Skyactiv-X dans un rôle de générateur améliore encore l’efficacité énergétique car il peut toujours fonctionner à un régime stable au lieu d’avoir à monter et descendre en régime lorsque la vitesse du véhicule varie (en particulier en conduite urbaine).

Autres avantages du Rotary en tant que prolongateur d’autonomie

L’utilisation d’un moteur rotatif par rapport à un moteur à pistons pour un prolongateur d’autonomie présente plusieurs avantages importants.

Peut-être plus important encore, les moteurs rotatifs sont petits. Cela signifie qu’au lieu d’avoir à concevoir le véhicule autour du moteur (comme vous le feriez dans les véhicules ICE et hybrides), vous pouvez d’abord optimiser le véhicule pour qu’il soit un véhicule électrique, puis déterminer où placer le moteur rotatif et le générateur qu’il fait tourner. Cela signifie que le MX-30 est à la base un véhicule électrique et non une voiture ICE modifiée avec des batteries installées quelque part après coup. L’espace intérieur, la maniabilité et l’utilité globale sont grandement améliorés.

Un autre avantage majeur est que les moteurs rotatifs sont légers. La plupart des conducteurs hybrides rechargeables (du moins ceux qui paient leur propre carburant, contrairement aux sujets des études les plus erronées sur le sujet) branchent la voiture la nuit. Cela signifie que 90% du temps, ils traînent un gros moteur à pistons lourd qu’ils n’utilisent pas. C’est mauvais pour l’efficacité globale. Mais, le rotatif est petit et léger, il ne gaspille donc pas beaucoup d’électricité la plupart du temps.

Un autre grand avantage est que les moteurs rotatifs sont intrinsèquement très peu agressifs et peu vibratoires. Ils ne font pas de va-et-vient, ils ne feront donc pas vibrer votre voiture et ne feront pas d’autres bruits de moteur courants. Ils ne sont pas complètement silencieux (surtout si vous n’avez pas un bon échappement), mais un prolongateur d’autonomie rotatif ne perturbera pas autant la tranquillité d’un conducteur de VE qu’un moteur à pistons.

Pourquoi c’est important

Idéalement, nous ferions de toutes les voitures des véhicules électriques. Je ne vais pas prétendre que les plugins hybrides sont intrinsèquement meilleurs, car ce serait stupide dans la plupart des cas. Mais, les réserves de batterie sont limitées en ce moment. Nous n’avons tout simplement pas assez de cellules de batterie pour donner à chaque conducteur un véhicule électrique avec une autonomie de 300 miles. Il faudra plusieurs années pour remédier à cette situation, car nous devons obtenir des permis, vérifier les impacts environnementaux et creuser la mine. Des installations de raffinage doivent être construites. Des lignes de production de batteries doivent alors être construites. Obtenir suffisamment de batteries pour que tout le monde puisse tout faire sur batterie pourrait prendre une décennie.

Mais, c’est une décennie que nous n’avons vraiment pas. Si nous pouvons amener plus de gens à passer à un plug-in hybride aujourd’hui, puis à faire de leur prochaine voiture un BEV complet, cette réduction de 90 % des émissions est un sacré bon début.

Ceci est particulièrement important pour les camionnettes électriques. La méthode américaine nécessitera probablement de mettre d’énormes batteries de 200 à 500 kWh pour obtenir une bonne autonomie lors du remorquage et de simplement trimballer des véhicules lourds comme le Hummer EV. Fabriquer ces batteries massives et obtenir ensuite de mauvaises notes MPGe signifie que ces véhicules peuvent être tout aussi sales que certains de leurs frères à essence et diesel.

Mais, nous pourrions ignorer ces impacts et économiser les matériaux de batterie vitaux pour plus de véhicules en incorporant des prolongateurs d’autonomie rotatifs dans les camionnettes électriques. Avec suffisamment de puissance de batterie pour la conduite locale (souvent un trajet vers un travail de bureau), mais suffisamment d’autonomie pour aller camper quelques fois par an, la situation environnementale globale serait bien meilleure pour l’industrie.

Tout cela étant dit, il est important de garder à l’esprit qu’il ne s’agit que d’un tremplin. Nous ne pouvons pas laisser l’industrie s’accrocher aux prolongateurs d’autonomie et ne pas proposer l’alimentation de la batterie pour que la prochaine génération de véhicules électriques ait des batteries.

Images fournies par Mazda.


 


 


 

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