NSU-wankelin jalanjäljissä – Audi A1 e-tron concept noudatti jo vuonna 2010 Mazdan R-EV:n perusajatusta

Kiertomäntämoottori ei ole tunnetusti juurikaan herättänyt sympatiaa autonvalmistajissa 2000-luvulla. Mazdan ohella ainoastaan Audi on sellaista edes väläyttänyt, mutta pöytälaatikkoon sekin lopulta päätyi.

Wankel- eli kiertomäntämoottori on ollut viimeisen viikon ajan tiiviisti puheenaiheena, sillä Mazda julkisti 13.1. siitä odotetun uuden versionsa, joka toimii tällä kertaa sarjalataushybridin polttomoottorina, uusien innovaatioiden kera. Välissä ehti kulua 11 vuotta, jona aikana yksikään autonvalmistaja ei kyseistä moottorimuotoa käyttänyt.

Mazda on wankelin tunnetuin hyödyntäjä, se on käyttänyt sitä pisimpään, useimmissa muodoissa ja useimmissa erityyppisissä automalleissa. Kun wankelista tehtiin 60-luvulla autoon kelpaava voimanlähdemuoto, oli Mazdalla sen saralla yksi tosikilpailija, NSU Motorenwerke Saksan Neckarsulmista. NSU:sta tuli vuoden 1963 Spider-mallinsa myötä ensimmäinen wankelin tuotantoautoon asentanut autonvalmistaja.

NSU uskoi tuotteisiinsa, mutta asiakkaiden luottamus alkoi kuitenkin rapistua sitä mukaa, kun moottorin suurin heikkous, osien nopea kuluminen, alkoi väistämättä paljastua. NSU ei saanut wankelia toimimaan yhtä menestyksekkäästi kuin Mazda, ja saksalaisvalmistaja löysikin itsensä pian hankalasta tilanteesta. Lopulta vain kuusi vuotta Spiderin esittelyn jälkeen se sulautettiin osaksi Audia.

Audi sai NSU:lta kylkiäisinä monia hyviä asioita, jotka ovat vaikuttaneet siihen, millainen autonvalmistaja se on nykyään. Yksi NSU:lta peritty asia on wankel-moottori.

Paremman toimintamatkan ja keveyden asialla

Audi A1 e-tron -konseptimalli vuodelta 2010 oli omanlaisensa ratkaisu sähköautojen arkkiongelmaan, joka ei ole poistunut edelleenkään mihinkään. Järkevä toimintamatka vaatii isoa ja painavaa akustoa, joka ei varsinkaan kaupunkiautossa toimi. Audin konseptissa nähty ratkaisu on perusperiaatteeltaan käytännössä hyvinkin sama, kuin Mazdan 13 vuotta myöhemmin MX-30:ssa tuotantoon saattama.

A1 e-tron oli ensisijaisesti sähköauto. Siinä oli etuakselille poikittain sijoitettu sähkömoottori, joka tuotti perusajossa vaatimattomat 45 kilowattia, mutta tarvittaessa hetkellisesti 76 kW eli 102 hevosvoimaa ja lisäksi 240 newtonmetriä vääntöä. Kyseessä oli ilmiselvästi kaupunkiauto, ja niinpä myös akun koko ja sitä kautta toimintamatka sovitettiin kaupunkiajon tyypillisiin tarpeisiin. 12 kilowattitunnin ajoakku oli pienempi kuin monessa nykyisessä lataushybridissä, ja kevyessä autossa se riitti 50 kilometrille. Vertailun vuoksi MX-30 R-EV:n akku on 17,8-kilowattituntinen ja riittää valmistajan ilmoituksen mukaan 85 kilometrille.

Kuitenkin varsinainen mielenkiinnon kohde, range extender, löytyi A1 e-tronin taka-akselilta. Siellä generaattoria pyöritti piskuinen, 254-kuutioinen, yksisylinterinen wankel. Vain 11 litran polttoainesäiliöllä wankel nosti sähköauton kantaman noin 250 kilometriin, ja kahden käyttövoiman yhdistelmällä tuosta matkasta saattoi selvitä jopa alle kahden litran keskikulutuksella per 100 kilometriä. Pienen ja alas sijoitetun kiertomäntämoottorin ääni ei ajon aikana matkustamoon kuulunut.

Järjestely tuotti 250 kilometrin toimintamatkan alhaisella polttoaineenkulutuksella, ilman tavanomaisten sähköautojen tai lataushybridien suurta omamassaa. A1 e-tron painoi itse asiassa alle 1 200 kiloa. Vaikka sekä Audissa että Mazdassa wankel tuottaa sähköautoon lisäkilometrejä, löytyy eri osa-alueiden kapasiteeteista suuriakin eroja. Mazdan 50 litran polttoainesäiliöllä päästään kirkkaasti 600 kilometrin tuolle puolen. Wankel sijaitsee Mazdassa keulalla, ja se on myös paljon suurempi, 0,83-litrainen. Mazda on niin ikään pyrkinyt puuttumaan wankelin tunnettuihin ongelmiin muun muassa materiaalivalinnoilla ja suorasuihkutuksella ensi kertaa tämän moottorityypin historiassa.

Hyviä tuloksia tosielämän testiohjelmassa

Geneven autonäyttelyssä 2010 esitelty A1 e-tron concept oli täysin toimiva konseptimalli, ja muun muassa median edustajia koeajelutettiin sillä aluksi. Sittemmin A1 e-tronia valmistettiin ensin 20- ja myöhemmin 80 kappaletta Audin ja Saksan hallituksen yhteistä testiohjelmaa varten, joka toteutettiin Münchenissä ja muualla Saksassa. Ohjelmassa tavalliset autoilijat käyttivät näitä ladattavia Audeja, myöhemmin myös A3:n lataushybridiversiota, omassa arkiajossaan. Kaikkiaan autoilla ajettiin neljän vuoden testiohjelman aikana 1,4 miljoonaa kilometriä.

Tuloksissa kaikkia osapuolia kiinnosti totta kai erityisesti sähköllä päästy osuus ajoista. A1 laulatti wankeliaan vain 13 prosentilla kaikista ajoista, sillä töpselin päässä vietettiin aikaa ahkerasti. Vuonna 2016 päätökseen saatu testiohjelma paljastikin myös puutteita Saksan sähköautojen latausverkostossa, ja sen myötä Audi pyrki yhdessä yhteistyökumppaneidensa, osavaltioiden ja liittotasavallan kanssa vahvistamaan sen kattavuutta. Testiohjelma olikin suurta pohjustusta Audin tuleville sähkömalleille, joiden esiinmarssi alkoi vuonna 2018 nykyään Q8 e-tronin nimellä tunnetusta katumaasturista.

Teksti: Benjamin Helander Lähteet: Audi, Mazda, Car and Driver, Auto Evolution Kuvat: Audi, Mazda