Inginerii Mahle au creat un motor minuscul cu combustie pentru maşinile electrice, care să le ofere 1.350 km autonomie şi încălzire pe timp de iarnă

În ultimul an, mai mulţi producători auto — care au anunţat anterior pompos că vor renunţa total la motoare cu combustie până într-un anumit an şi au renunţat din a mai dezvolta propulsoare noi cu combustie — s-au pomenit în situaţia în care modelele lor electrice nu generează vânzări la fel de mari ca planurile de acum 3-4 ani, pe de o parte, iar pe de altă parte aceştia n-au dezvoltat decât platforme noi de modele pur electrice. Perpetuarea în producţie a platformelor vechi poate fi doar o soluţie temporară, dar între timp e nevoie urgentă de platforme noi cu combustie, pe care multe nu le au dezvoltate. Până şi cei de la Porsche au păţit asta cu noul Macan EV, iar ca să creeze un viitor Macan cu combustie vor prelua platforma lui Audi Q5 neadaptată, anunţând că e posibil să lase şi acelaşi sistem de tracţiune integrală, care favorizează puntea faţă, pentru prima dată în istoria Porsche. Să se adapteze aceste platformele de maşini electrice la combustie e prea complex prin metoda clasică, pentru că acestea au fost proiectate la alte ampatamente, fără un tunel central prevăzut şi multe alte diferenţe. Pe acest fundal, mai multe companii şi echipele lor de ingineri s-au pus pe treabă în oferirea unor soluţii de alternativă, cum ar fi motoarele cu combustie foarte mici, împachetate aproape la dimensiunile unei valize, care ar avea rol de producţie de electricitate şi care ar putea fi amplasate aproape oriunde sub capota maşinilor electrice, fără a afecta platforma de bază. Acum şi inginerii de la Mahle au creat un asemenea motor minuscul cu combustie, care să le ofere maşinilor electrice 1.350 km autonomie şi încălzire pe timp de iarnă.

În luna aprilie a acestui an, compania Horse a celor de la Renault şi Geely a lansat un asemenea motor mic, cu 4 cilindri, care poate fi amplasat în imediata apropiere a electromotorului unei maşini electrice. Rolul lui e de a fi un range extender, generând electricitate, şi a fost proiectat să poată opera cu benzină, etanol sau combustibili sintetic, fiind prevăzut să fie compatibil cu arhitecturile de 400V şi 800V ale maşinilor electrice.

Foto: Motorul celor de la Horse

Apoi, tot în aprilie, şi germanii de la ZF au lansat un motor similar de mic, gândit tot să fie compatibil cu instalarea lui pe maşinile electrice, dar acesta era prevăzut totuşi nu ca un range extender, ci ca unul care să poată fi conectat mecanic la roţile faţă, propulsându-le. Noi spuneam atunci că această idee a celor de la ZF e mult mai restrictivă şi mai complexă decât motorul celor de la Horse.

Foto: Motorul celor de la ZF

Ei bine, acum a venit şi lansarea celor Mahle, compania fiind unul din cei mai respectaţi producători de componente e înaltă precizie în motoarele cu combustie. Cei de la Mahle sunt cei mai renumiţi pentru producţia de pistoane şi segmenţi, inclusiv pistoane forjate pentru tuning şi motorsport.

Tot ei produc manşoane de cilindri, valve, tacheţi, culbutoare, rulmenţi. Mahle mai şi produce electromotoare de tracţiune pentru maşini electrice, cu magneţi permanenţi şi fără, invertoare, sisteme de răcire pentru motoare şi pentru bateriile maşinilor electrice, ba chiar şi sisteme de climatizare pentru maşini electrice pe bază de elemente PTC sau pompe de căldură, în ultimii ani integrând inteligent acest funcţii de climatizare cu managementul termic al bateriilor. Mahle e probabil unul din furnizorii auto care s-a adaptat cel mai bine noilor tehnologii de mobilitate electrică prin soluţii practice, utile, necesare şi performante, nu doar prin lansări teoretice, şi a făcut toate astea fără a renunţa la specializarea sa primară în producţia de componente mecanice pentru motoarele cu combustie. Iar noul motor despre care vorbim azi e o conglomerare a acestei experienţe multilaterale enorme, făcând uz de toate tehnologiile în care Mahle e deja foarte bun.

Aşadar, noul motor minuscul cu combustie e gândit tot pentru a fi instalat pe modelele a căror platformă a fost dezvoltată drept una electrică, dar acum e nevoie să existe şi ipostaze plug-in hibride cu range extender. Doar că noul motor Mahle nu doar produce electricitate pentru maşina concepută deja electric, ci înlocuieşte şi sistemul său de climatizare şi de management termic al bateriei şi electromotoarelor, prin faptul că integrează şi o pompă de căldură ce poate furniza circuite diferenţiate pentru fiecare modul din maşină.

Cei de la Mahle n-au specificat câţi cilindri are noul lor motor, însă au comunicat parametrii pe care acesta îi livrează în sistemul maşinii. Motorul cu combustie e unul turbo, având şi intercooler, şi se laudă cu o eficienţă termică de 42%. Acesta funcţionează în ciclu Miller şi promite o funcţionare silenţioasă.

Generatorul ataşat este, de fapt, şi un electromotor, fără pământuri rare în construcţia sa, şi poate livra 85 kW de putere continuu în sistemul electric al maşinii, pentru a susţine direct electromotoarele sau pentru a încărca bateria cu diferenţa neutilizată. Generatorul are un randament propriu de 97%, ceea ce înseamnă că motorul cu combustie îi furnizează o forţă mecanică de circa 87,6 kW sau 120 CP, pentru a produce cei 85 kW de putere electrică.

Generatorul e răcit activ cu lichid şi livrează 800V în sistemul electric al maşinii, deci e pregătit pentru modelele electrice cu arhitectură de 800V.

Pompa de căldură integrată cu noul motor cu combustie poate fi ataşată direct de electromotor, sau într-o proximitate relativă, în dependenţă de spaţiul disponibil pe platforma automobilului. Ea funcţionează pe bază de electricitatea produsă de motorul cu combustie sau pe baza celei furnizate din baterie, însă are un sistem avansat de management termic, care poate folosi căldura reziduală generată de motorul cu combustie drept sursă primară de căldură pentru circuitul ei. Cei ce la Mahle spun că astfel eficienţa sistemului de climatizare şi management termic al maşinilor electrice e îmbunătăţită considerabil, iar datorită faptului că în condiţii de ger puternic sistemul va putea porni o perioadă şi motorul cu combustie pentru generarea rapidă de căldură, habitaclul va fi întotdeauna încălzit cu generozitate, indiferent de temperatura de afară.

În mod similar, dacă maşina a fost lăsată afară în condiţii de ger şi bateria e prea rece pentru o performanţă optimă, sistemul ar putea decide pornire pe o perioadă a motorului cu combustie pentru a încălzi bateria pe baza electricităţii produse în timp real şi abia apoi a începe să extragă electricitate din baterie. Asta evită situaţiile cauzatoare de degradare a bateriei şi evită pierderile ineficiente de electricitate din baterie din cauza devierilor de temperatură.

Chiar dacă maşina ar fi condusă pur electric fără a se ajunge la temperaturi extreme, pompa de căldură e atât de eficientă încât i-ar asigura cu 20% mai multă autonomie în condiţii de iarnă acelei maşini în comparaţie cu un sistem de climatizare cu elemente PTC, spun cei de la Mahle.

Astfel, toate aceste componente descrise mai sus pot fi încadrate într-un spaţiu extrem de compact şi pot oferi diversitate de propulsie platformelor create doar pentru electricitate. Iar inginerii Mahle spune că datorită motorului lor minuscul, maşinile electrice care l-ar adopta, ar obţine cu uşurinţă o autonomie totală de minim 1.350 km, păstrând bateria electrică fie neschimbată. Deci, aceste maşini ar rămânea tot electrice ca rol primar şi ar avea 500-600 km de autonomie reală. Dar noul motor Mahle, cu o unitate care cântăreşte cu totul doar câteva zeci de kilograme, le-ar face să obţină 1.350 km sau mai mult de autonomie reală, păstrând practic toate avantajele propulsiei electrice, dar eliminând părţile mai puţin atractive, precum încărcările frecvente la staţii la drumuri lungi, pierderile de timp sau ineficienţele în condiţii climaterice extreme.

Cei de la Mahle au ţinut să menţioneze că ceea ce vedem aici nu e vreun prototip, ci un motor gata de producţia de serie, care va începe a fi fabricat şi livrat producătorilor auto în anul 2027.