{"id":10643,"date":"2022-11-29T04:31:47","date_gmt":"2022-11-29T03:31:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.enzo-und-ferdinand.de\/?p=10643"},"modified":"2024-11-18T22:41:18","modified_gmt":"2024-11-18T21:41:18","slug":"mazda-rx-8-hydrogen-2004","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.enzo-und-ferdinand.de\/index.php\/2022\/11\/29\/mazda-rx-8-hydrogen-2004\/","title":{"rendered":"Mazda RX-8 Hydrogen (2004)"},"content":{"rendered":"\n
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Jeweils ein Tankstutzen rechts und links \u2013 einen f\u00fcr Benzin und einen f\u00fcr Wasserstoff \u2013 geben einen Hinweis auf die
ungew\u00f6hnliche Antriebstechnik<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Wasserstoff-verbrennende Rotationskolbenmotoren haben bei Mazda seit 1991 Tradition. Dem ersten Prototypen, dem Mazda HR-X folgte schnell der HR-X2 und, parallel, auch eine Experimentalversion des Roadsters Mazda MX-5 mit einem Wankelmotor unter der Haube und Wasserstoff im Tank. Ab 1995 testete Mazda dann zwei Transporter mit Wasserstoffantrieb im japanischen Stra\u00dfenverkehr. Ziel der Anstrengungen war es, Verbrennungsmotoren zu entwickeln, die Umwelt und Natur so gering wie m\u00f6glich belasten. Weil Wasserstoff als Treibstoff der Zukunft die gr\u00f6\u00dften Chancen einger\u00e4umt wurden, ging der Mazda RX-8 Hydrogen RE mit einem modifizierten Renesis-Motor, der auf dem Benzin-Triebwerk des Serien-RX-8 aufbaut, in diese Richtung. Die Wasserstoff-Version demonstrierte die Flexibilit\u00e4t des Wankels \u2013 es vereinte Fahrspa\u00df mit dem extrem sauberen Emissionsverhalten des Wasserstoffantriebs.<\/p>\n\n\n\n

Der Motor konnte sowohl mit Wasserstoff als auch mit herk\u00f6mmlichem Benzin betrieben werden. F\u00fcr den dualen Betrieb erforderte der Rotationskolbenmotor nur geringe Modifikationen. Er h\u00e4tte relativ kosteng\u00fcnstig und mit nur geringen Umstellungen in der Produktion gefertigt werden k\u00f6nnen. Mazda sah in diesem Konzept einen Beitrag zur F\u00f6rderung der Marktchancen des Wasserstoffantriebs, au\u00dferdem einen Impuls zum Aufbau der daf\u00fcr n\u00f6tigen Infrastruktur (zum Beispiel des Tankstellennetzes). Die umweltfreundliche Variante des Renesis-Motors war mit einem elektronisch kontrollierten Wasserstoff-Einspritzsystem ausger\u00fcstet. Die Anlage spritzte durch jeweils zwei Injektoren gasf\u00f6rmigen Wasserstoff direkt in den Einlassbereich des Zweikammertriebwerks.<\/p>\n\n\n\n

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Durch seine konstruktionsbedingten Eigenarten ist der Wankelmotor besonders gut f\u00fcr die Verwendung
als Wasserstoff-Motor geeignet<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Aufgrund seines Bauprinzips \u2013 separate Kammerbereiche f\u00fcr Ansaug- und Verdichtungstakt, erzeugt durch den im Motorgeh\u00e4use exzentrisch laufenden Rotor \u2013 war der Rotationskolbenmotor besonders geeignet f\u00fcr die Verbrennung von Wasserstoff. Der in traditionellen Hubkolbenmotoren gef\u00fcrchtete R\u00fcckschlageffekt trat nicht auf. Durch den getrennten Einlassbereich lagen die Temperaturen au\u00dferdem deutlich niedriger als in der Brennkammer. Die Gummidichtungen der Wasserstoff-Injektoren wurden thermisch deutlich geringer belastet als in einem Motor mit herk\u00f6mmlichen Zylindern. Weil Wasserstoff eine extrem niedrige Dichte aufweist, m\u00fcssen deutlich gr\u00f6\u00dfere Mengen eingespritzt werden als in einem Benzinmotor. Dies kann nur durch den Einsatz von zwei Injektoren erreicht werden. In einem herk\u00f6mmlichen Hubkolbenmotor f\u00fchrte dies zu Platzproblemen im Zylinderkopf \u2013 speziell bei Vierventilmotoren \u2013 und zu strukturellen Problemen. In der Einlasskammer des Rotationskolbenmotors traten diese Schwierigkeiten nicht auf, aufgrund der zur Verf\u00fcgung stehenden Fl\u00e4chen war die Installation von zwei Einspritzd\u00fcsen kein Problem.<\/p>\n\n\n\n

In Hubkolbenmotoren legt die Kurbelwelle w\u00e4hrend eines Arbeitstaktes 180 Grad zur\u00fcck. Im Rotationskolbenmotor dreht sich die Exzenterwelle dagegen um 270 Grad. Die Str\u00f6mungsverh\u00e4ltnisse w\u00e4hrend des Ansaugtaktes sind dadurch wesentlich g\u00fcnstiger. Ein homogenes Wasserstoff-Luft-Gemisch, Voraussetzung f\u00fcr eine gute Verbrennung im Wasserstoffmotor, l\u00e4sst sich so einfacher erzeugen.<\/p>\n\n\n\n

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F\u00fcr die Aufbewahrung des Wasserstoffs ist ein besonderer Druckbeh\u00e4lter notwendig,
der sich im Kofferraum befindet<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die Wasserstoff-Variante des Renesis-Motors wurde seinerzeit in einem speziell pr\u00e4parierten Mazda RX-8 getestet. Der Prototyp war ausgestattet mit einem doppelten Kraftstoffsystem: zum einen ein Drucktank mit fl\u00fcssigem Wasserstoff, zum anderen ein konventioneller Benzintank. Zus\u00e4tzlich verf\u00fcgte der duale Mazda RX-8 \u00fcber eine verbesserte Aerodynamik und Reifen mit niedrigem Rollwiderstand, war gewichtsoptimiert sowie in einem besonders umweltschonenden Produktionsverfahren gefertigt.<\/p>\n\n\n\n

So war er mit drei Schichten einer wasser-basierten Farbe lackiert, die die Emission von organischen L\u00f6sungsmitteln und Kohlendioxid drastisch reduzierte und au\u00dferdem den energieaufwendigen Trocknungsprozess abk\u00fcrzte. Die Innenausstattung des Experimentalfahrzeuges war zum gro\u00dfen Teil aus Pflanzenfasern, etwa aus Zellulose, hergestellt. Spezielle Komponenten der Bremsanlage verbessertenn au\u00dferdem das Ansprechverhalten und reduzierten den zum Bremsen n\u00f6tigen Kraftaufwand.<\/p>\n\n\n\n

Mazda sah seinerzeit ein gro\u00dfes Potential im Wasserstoff-verbrennenden Rotationskolbenmotor und investierte in die Forschung und Weiterentwicklung dieser Antriebsform. Ein Beispiel daf\u00fcr war ein elektrisch angetriebener Turbolader, der den Wirkungsgrad deutlich verbesserte. Bei niedrigen Drehzahlen \u2013 etwa 1000\/min. \u2013 trieb ein Elektromotor den Turbolader an und sorgte schon in diesem Bereich f\u00fcr hohen Ladedruck. Bei h\u00f6heren Drehzahlen wurde der Turbolader konventionell von den Abgasen in Schwung gehalten. Die Ziele f\u00fcr die Zukunft des Rotationskolbenmotors waren, eine Leistungscharakteristik zu entwickeln, die der eines Benzinmotors gleichwertig sein sollte sowie eine exzellente Energieeffizienz. Mit der Kombination unterschiedlicher Technologien wollte Mazda ein fortschrittliches, umweltschonendes Fahrzeug entwickeln, das den Fahrspa\u00df vermittelt, den man von benzingetriebenen Fahrzeugen her kennt.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Fotos: Mazda\/Text: Rainer Ro\u00dfbach<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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