El enchufe complejo de Mazda

Aug 30, 2023

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A principios de este mes, surgió la noticia sobre un concepto híbrido muy interesante que Mazda incluyó en algunas solicitudes de patente. En lugar de construir un vehículo eléctrico o incluso un híbrido enchufable normal, la empresa está estudiando la posibilidad de construir una máquina electrificada mucho más compleja. Pero no pasó mucho tiempo antes de que los fanáticos de los vehículos eléctricos comenzaran a aprovecharlo.

Vehículos eléctricos: simplificación ✅🙏

Mientras tanto, Mazda:

k ¡Mezclemos salvajemente transmisiones, tres motores eléctricos diferentes y un motor rotativo, y agreguemos una batería híbrida intercambiable a la mezcla!

porque… ¿por qué no, supongo? 🤷‍♂️https://t.co/r7b7WJaZG6

- plugauto 🚗⚡️ (@stekkerauto) 7 de agosto de 2023

En este artículo, quiero explicar qué está haciendo Mazda, por qué lo hace y por qué es una mejor solución (pero sólo para un par de aplicaciones específicas). Los fanáticos de los vehículos eléctricos tienen razón y no al respecto porque es una comparación de manzanas con naranjas.

A primera vista, la idea se parece mucho a un típico híbrido enchufable. En este caso, tres motores eléctricos funcionan en conjunto con un motor rotativo para producir energía y hacer funcionar el automóvil. Pero aquí es donde Mazda da un giro hacia el jardín izquierdo.

En lugar de tener un paquete de baterías montado permanentemente que proporcione energía para la conducción local, la patente exige múltiples paquetes de baterías extraíbles, que se parecen mucho a las baterías que encontrarías en un scooter eléctrico Gogoro. Luego, el sistema combina la energía de los paquetes y aumenta o reduce el voltaje según las necesidades de conducción en un momento dado.

El resultado final es un híbrido enchufable con alrededor de 3,7 kWh de capacidad de batería, pero que se puede cambiar en sólo un par de minutos en una estación o en casa. Puede que no parezca mucho, pero tengamos en cuenta que los dibujos de Mazda lo muestran instalado en algo pequeño como un Miata, por lo que el alcance podría ser suficiente para aproximadamente 30 millas de conducción local.

Pero, dado que estamos ante algo parecido a un Miata, el verdadero objetivo podría ser tener suficiente energía para unas cuantas carreras en la pista, seguido de un rápido cambio de batería para más diversión. Y, realmente, eso es en lo que este tipo de sistema podría sobresalir.

En este punto del esfuerzo de adopción de vehículos eléctricos, uno pensaría que la medida sensata sería simplemente fabricar un BEV pequeño y terminar con él, pero el mayor problema es la densidad de potencia.

En teoría, un paquete de baterías de 33,7 kWh puede contener la misma cantidad de energía que un galón de gasolina, pero tratar de comparar las baterías con galones de combustible de combustión no es justo para los vehículos eléctricos. Un automóvil propulsado por gasolina desperdicia alrededor de 3/4 de la energía generando calor residual en lugar de energía mecánica para mover el vehículo por la carretera, mientras que el vehículo eléctrico utiliza hasta el 90% de la energía. Pero una batería de 33,7 kWh es MUCHO más grande y pesada que un galón de gasolina normal sin plomo.

Entonces, a pesar de la eficiencia, un vehículo eléctrico todavía necesita entre 500 y 3000 libras de batería para brindar suficiente alcance para las necesidades de transporte del conductor. Podría ser incluso más para camiones medianos y pesados.

Hay formas en que los vehículos eléctricos pueden compensar esto. Los motores eléctricos son relativamente pequeños y livianos, por lo que no hay un motor ICE grande y pesado en un BEV. Un reductor de marchas de una sola velocidad también reduce el peso extra en comparación con una transmisión de varias velocidades. Otras innovaciones, como los paquetes de baterías estructurales, pueden ayudar a compensar el peso adicional del paquete de baterías. El resultado final es que algunos vehículos eléctricos tienen un peso bastante parecido al de los coches de combustión interna comparables.

Lamentablemente, esto no puede suceder en todas las categorías de vehículos. Los sedanes ICE y SUV de lujo relativamente pesados ​​están a una distancia sorprendente del peso de un vehículo eléctrico optimizado, pero cuando optas por los vehículos más pequeños y livianos, como un roadster de dos asientos, te enfrentas a un desafío completamente diferente.

Mazda probablemente podría construir un vehículo pequeño del tamaño de un Miata con un alcance de unos cientos de millas, pero sería mucho más pesado que un Miata. ¿Sería un auto divertido? Seguro. Incluso podría ser un artista en la pista de drag. Pero en una pista con curvas, las desventajas se harían evidentes inmediatamente.

Las leyes humanas pueden violarse, tal vez con algunas consecuencias provocadas por el hombre si te pillan haciéndolo, pero las leyes de la física son un poco más estrictas. Más peso significa más inercia, y cuando los neumáticos del vehículo intentan forzar todo ese peso adicional a cambiar de dirección, la gran batería intentará arrastrar el vehículo fuera del pavimento.

La versión totalmente eléctrica del Miata será una maravilla en las secciones rectas, pero el Miata de gasolina se lo comerá en las curvas.

Si bien un auto liviano de gasolina como el Miata puede ser muy divertido en las curvas, no se puede negar que un pequeño motor de gasolina de cuatro pistones puede carecer gravemente de torque en comparación no solo con los grandes V8, sino especialmente con un eléctrico moderno. vehículo. Tiene que haber una manera de tener tu pastel y comértelo también, ¿verdad?

Un híbrido es una forma de hacer esto (usar combustible líquido para almacenar energía y motores eléctricos para entregarla), pero Mazda está tratando de aprovechar aún más las ventajas de ambos lados.

En cuanto al peso, una batería pequeña es sólo el comienzo. También están extrayendo más energía del paquete pequeño al aumentar los voltajes utilizando componentes electrónicos innovadores, lo que significa una mayor entrega de torque de lo que normalmente es posible con tan pocas celdas de batería. Luego, además de eso, están evitando un motor de pistón pesado y complicado y la transmisión que lo acompaña, y en su lugar utilizan un motor rotativo compacto y liviano.

Pero, al mismo tiempo, también están tratando de obtener tantas ventajas de los vehículos eléctricos como sea razonablemente posible, dado el requisito de peso. Los paquetes de baterías intercambiables en caliente pueden hacer que el alcance limitado sea un problema mucho menor y posiblemente incluso permitan a los habitantes de apartamentos llevar las baterías al interior para cargarlas en casa durante la noche. Los viajes por carretera probablemente seguirían realizándose con gasolina, pero si ofrecieran vehículos con más módulos, los viajes por carretera utilizando el intercambio también podrían ser una posibilidad.

Pero la mayor ventaja es obtener un torque bajo, algunos caballos de fuerza más altos, peso liviano en las curvas y, por lo tanto, un excelente rendimiento general en pista o cañón.

¿Esto todavía parece demasiada complejidad? Tienes razón. Este concepto de patente probablemente no sea la tecnología de transmisión adecuada para el 90% de las personas. El viajero promedio no quiere lidiar con el cambio de pequeños paquetes de baterías, el mantenimiento de un motor rotativo o cualquiera de esas tonterías. La mayoría de las personas que incluso quieren un auto divertido probablemente no necesiten este tipo de desempeño especializado. Ser capaz de marcar la carrera de 0 a 40 en un semáforo de vez en cuando es suficiente para la mayoría de nosotros.

Pero, si eres una de las pocas personas que busca algo que sólo un automóvil pequeño y liviano para tallar cañones como el Miata podría ofrecer, esta es una gran solución.

Imagen destacada proporcionada por Mazda.

Jennifer Sensiba es una entusiasta, escritora y fotógrafa de vehículos eficientes desde hace mucho tiempo. Creció en un taller de transmisión y ha estado experimentando con la eficiencia de los vehículos desde que tenía 16 años y conducía un Pontiac Fiero. Le gusta salirse de los caminos trillados en su "Bolt EAV" y en cualquier otro vehículo eléctrico que pueda poner al volante o manillar de con su esposa e hijos. Puede encontrarla en Twitter aquí, Facebook aquí y YouTube aquí.

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