Mazda

Het gaat over de Duitse ingenieur Felix Wankel en zijn Japanse tegenvoeter, Kenichi Yamamoto van Mazda. Wankel, die nooit zijn rijbewijs haalde en niet universitair geschoold was, droomde ervan een alternatieve verbrandingsmotor te bouwen op basis van een horizontale verbrandingskamer met een roterende schijf in plaats van een op-en-neer gaande zuiger in cilindervorm. Yamamoto was zo onder de indruk van dit concept dat hij Mazda in 1961 overhaalde het patent ervan te kopen.

De eerste rotatiemotor die vanuit Duitsland in Hiroshima arriveerde trilde echter zo erg, dat de binnenwanden van het rotorhuis beschadigd raakten. In de loop der jaren wisten Yamamoto en zijn team dit probleem op te lossen dankzij nieuwe vindingen op het gebied van smering en afdichting. Het eerste productiemodel van een Mazda met rotatiemotor (de Cosmo Sport uit 1967) had een motor met trochoïdale rotorhuizen met daarin dubbele driehoekige rotors en een excentrische krukas. De ruimte tussen de randen van de rotor en de wanden van het rotorhuis werd gebruikt voor de verschillende fasen van de verbranding: inlaat, compressie en ontsteking en uitlaat. De motor liep trillingsvrij en kon hoge toerentallen draaien doordat de excentrische as direct werd aangedreven.

Dit in tegenstelling tot een conventionele verbrandingsmotor, waarbij drijfstangen de op-en-neer gaande beweging van de zuiger(s) moeten omzetten in een roterende beweging van de krukas. Deze techniek vormde de basis van de motoren van bijna 2 miljoen modellen van Mazda, waaronder auto's waarmee het Wereldkampioenschap Rally werd gewonnen, de Mazda 787B waarmee Mazda in 1991 de 24 Uur van Le Mans op zijn naam schreef en de huidige Renesis rotatiemotor in de RX-8.

De ingenieurs van Mazda waren aangenaam verrast toen ze in 1990 voor het eerst tests deden met waterstof in een rotatiemotor. Een rotatiemotor heeft in vergelijking met een zuigermotor verschillende voordelen als het gaat om de verbranding van waterstof. Het brandstof/luchtmengsel is beter en het inlaatstadium duurt langer. Terugslaan (backfire) is ook geen probleem doordat de inlaatkamer van een rotatiemotor gescheiden is van de verbrandingskamer en daardoor koeler blijft. Bovendien kent een rotatiemotor geen in- of uitlaatkleppen die warm worden.

De afgelopen 20 jaar werkte Mazda hard aan de techniek om de waterstofrotatiemotor geschikt te maken voor massaproductie, waardoor het nu in Japan en Europa mogelijk is een RX-8 of een Mazda5 met een dergelijke krachtbron te leasen.

De motorenbouwers van Mazda bedachten dat wanneer ze een benzinemotor zouden stoppen met de zuigers voor compressieslag en arbeidsslag in de juiste stand, ze de motor kunnen herstarten door brandstof in de betreffende cilinders te spuiten. Dit vereiste echter directe brandstofinspuiting in de cilinder. Aldus werd Mazda's innovatieve directe benzine-inspuiting + i-stop technologie geboren: een start-stop-systeem dat de motor bij stationair draaien uitschakelt (om brandstof te besparen) en daarbij de zuigers met behulp van geavanceerde motorsoftware in de juiste uitgangspositie zet.

Zodra de bestuurder vervolgens het koppelingspedaal intrapt, spuit het systeem brandstof rechtstreeks in de juiste verbrandingskamer, waardoor de motor in slechts 0,35 seconde start, vrijwel twee keer zo snel als conventionele start-stop-systemen.

In het keramisch oppervlak van een katalysator zijn edele metalen verwerkt die reageren met de uitlaatgassen om zodoende de gifstoffen uit de uitlaatgassen te 'katalyseren'. Bij hoge temperaturen klonteren de edelmetaalmoleculen echter samen, wat een negatief effect heeft op hun reinigende werking. Grote hoeveelheden kostbaar edelmetaal zijn nodig om dat tegen te gaan.

Enkele jaren geleden slaagden de ingenieurs van Mazda erin om single-nanotechnologie met succes toe te passen en de deeltjes edelmetaal op een keramische ondergrond aan te brengen zonder dat ze samenklonteren. Dit nieuwe katalysatortype bevat 70% minder edelmetaal dan eerdere modellen, zonder dat dat ten koste gaat van de prestaties. Voor zijn dieselmotoren ontwikkelde Mazda een roetfilter (DPF) met een keramische basis waarin zuurstofmoleculen worden opgenomen. Deze 'embedded' zuurstofmoleculen komen vrij bij het verbranden van de roet. Dit principe zorgt voor een hoger rendement van het DPF, verlaagt het verbruik en verlaagt de regeneratiefrequentie voor het DPF. Beide filtertypen vinden we terug in Mazda's huidige modellenlijn.

Mazda's 'grammenstrategie' voor het verlagen van het voertuiggewicht is eenvoudig: een lichtere auto verbruikt minder brandstof. Om het gewicht van componenten te kunnen verlagen, moesten de ingenieurs weten hoe die componenten reageerden onder belasting. Daartoe werd geheel nieuwe software ontwikkeld. Voor het aanleggen van extra puntlassen en verlijmde verbindingen ter versteviging van de carrosserie werden nieuwe gereedschappen ontwikkeld.

Geavanceerde giettechnieken en toepassing van staalsoorten met hoge en ultrahoge treksterkte maakten de carrosserie lichter en tegelijk sterker. Zelfs de magneten van de luidsprekers van de geluidsinstallatie ontkwamen niet aan de 'kaasschaaf' van de ingenieurs. Door terug te keren naar de basis werd Mazda een van de eerste autofabrikanten ter wereld die een nieuwe generatie auto's introduceerde die lichter, sterker, zuiniger en schoner was dan zijn voorganger.