Subaru wil thermisch rendement van boxermotor verhogen tot 50%, maar verkoop in Europa blijft onzeker
Subaru ontwikkelt een nieuwe generatie viercilinder boxermotor die een thermisch rendement van 50% moet halen. Dat zou een aanzienlijke stap vooruit zijn ten opzichte van de huidige benzinemotoren: de beste in serie geproduceerde exemplaren halen meer dan 40%. De Japanse fabrikant test een nieuw verbrandingsproces, een turbocompressor met variabele geometrie en voorkamerontsteking. Paradoxaal genoeg komt de nieuwe motor mogelijk nooit in Europa op de markt.
Subaru zoekt hoger rendement in het verbrandingsproces
Volgens een presentatie over Subaru's ontwikkelingswerk waarover de Japanse publicatie Motor-Fan berichtte, willen de ingenieurs het lage zwaartepunt van de boxermotor behouden en tegelijk het thermisch rendement aanzienlijk verbeteren.
De boxermotor heeft een lage, brede bouw, waarbij de zuigers in tegengestelde richting bewegen. Dat helpt het zwaartepunt van de auto laag te houden, maar maakt een lange zuigerslag lastiger te realiseren.
Een langere slag biedt vaak mogelijkheden om de vorm van de verbrandingskamer en het rendement te verbeteren. Subaru moet daarom andere oplossingen zoeken.
De nieuwe experimentele motor heeft rechtere en smallere inlaatkanalen dan voorheen om de lucht sneller te laten stromen en de menging van brandstof en lucht te verbeteren.
De ingenieurs gebruiken ook driedimensionale simulaties van de verbranding om te volgen hoe het vlamfront zich verspreidt, het risico op pingelen te beoordelen en het ontstekingstijdstip te optimaliseren.
Eerste tests wijzen erop dat het bedrijfsgebied waarin de turbomotor een hoog rendement haalt ongeveer twee keer zo breed is als dat van de huidige atmosferische referentiemotor.
Turbo met variabele geometrie en voorkamer
Subaru onderzoekt verschillende technologieën om een rendement van 50% te halen.
Een daarvan is een turbocompressor met variabele geometrie, die de stroom uitlaatgassen naar de turbine kan aanpassen aan de bedrijfsomstandigheden van de motor. Dat zou de respons bij lage toerentallen kunnen verbeteren en over een groter belastingsbereik een hoger rendement kunnen behouden.
Ook elektrische ondersteuning van de drukvulling wordt ontwikkeld als mogelijke manier om het turbogat te verkleinen.
Een andere oplossing is de Millercyclus, waarbij de motor het sluitmoment van de inlaatkleppen aanpast om een gunstiger verhouding tussen de effectieve compressieslag en de expansieslag te bereiken.
Subaru ziet echter het meeste potentieel in verbranding met een voorkamer. Daarbij ontbrandt het brandstof-luchtmengsel eerst in een kleine kamer. Vervolgens ontsteken stralen brandend gas het mengsel op meerdere plaatsen in de hoofdverbrandingskamer.
Deze aanpak zou de verbranding kunnen versnellen en het gebruik van een armer brandstof-luchtmengsel mogelijk maken.
Subaru erkent dat een combinatie van deze technologieën het gewenste resultaat nog niet garandeert. Een rendement van 50% is een ontwikkelingsdoel, geen waarde die al is bereikt.
Toyota en Mazda streven hetzelfde doel na
Subaru's ontwikkelingswerk maakt deel uit van een initiatief dat het bedrijf in 2024 samen met Toyota en Mazda aankondigde. In dat kader besloten de Japanse fabrikanten door te gaan met de ontwikkeling van efficiëntere verbrandingsmotoren.
Elk bedrijf koos wel een andere technische aanpak.
Toyota ontwikkelt compacte motoren van 1,5 en 2,0 liter die geschikt zijn voor hybride aandrijflijnen. Mazda richt zich op de Skyactiv-Z-verbrandingstechnologie, terwijl Subaru vasthoudt aan de boxermotor.
Subaru's aanpak is technisch ingewikkelder dan het verder ontwikkelen van een conventionele lijnmotor, maar helpt de voor het merk kenmerkende motorconfiguratie te behouden.
De werkelijke waarde van de nieuwe motor zou het duidelijkst blijken in een hybride aandrijflijn. Daarin kan de elektromotor ervoor zorgen dat de benzinemotor vaker draait binnen het belastingsbereik waarin hij het efficiëntst is.
Subaru heeft al bevestigd dat het nieuwe verbrandingsmotoren ontwikkelt die specifiek zijn afgestemd op de behoeften van geëlektrificeerde aandrijflijnen.
Nederlandse kopers krijgen de nieuwe motor mogelijk niet
De grootste tegenstrijdigheid in Subaru's strategie betreft Europa.
Het bedrijf bereidt zich erop voor om uiterlijk eind 2027 in Europa te stoppen met de verkoop van modellen met een verbrandingsmotor, waaronder hybrides. Vanaf 2028 zal het Europese modellengamma naar verwachting gericht zijn op de volledig elektrische Solterra, Uncharted en E-Outback.
Dit betekent dat de nieuwe boxermotor vooral wordt ontwikkeld voor Noord-Amerika, Japan en andere markten waar benzine- en hybrideauto's belangrijker blijven.
Subaru heeft geen plannen bevestigd om de nieuwe motor op de Europese markt te introduceren.
De werkelijke waarde van Subaru's plan ligt in het verbeteren van het rendement van de boxermotor, niet louter in het behouden van zijn historische configuratie. Als het bedrijf een thermisch rendement van 50% haalt, zou de nieuwe motor het brandstofverbruik van hybrideauto's kunnen helpen verlagen zonder grotere accu.
Subaru moet echter aantonen dat de complexere verbrandingstechnologie de motor niet te duur maakt en de betrouwbaarheid niet aantast. Wanneer de serieproductie begint, wat de cilinderinhoud wordt en welke prestaties de motor uiteindelijk levert, is nog niet bekendgemaakt.
