CARVIBES.BE DEEPDIVE: Mazda CX-6e (deel 3)
Patrick
9 minuten lezen
Mazda CX-6e: Jinba Ittai en de techniek achter het rijgedrag
De Mazda CX-6e is een volledig elektrische SUV met achterwielaandrijving, een vermogen van 258 pk en een minimumgewicht van 2.125 kg. Die combinatie stelt specifieke eisen aan het onderstel, de stuurinrichting en het remsysteem. Mazda ontwikkelde de CX-6e volgens zijn Jinba Ittai-filosofie, waarbij de interactie tussen bestuurder en voertuig centraal staat. Maar hoe vertaalt die filosofie zich naar de techniek? In dit derde deel van onze deepdive onderzoeken we de ophanging, de gewichtsverdeling, de stuurinrichting en de samenwerking tussen regeneratief en mechanisch remmen.
Jinba Ittai: de verbinding tussen bestuurder en voertuig
Jinba Ittai is een Japans begrip dat verwijst naar de eenheid tussen paard en ruiter. Mazda gebruikt het om zijn ontwikkelingsfilosofie rond de interactie tussen bestuurder en voertuig te beschrijven.
In technische termen gaat het daarbij onder meer om de manier waarop een wagen reageert op stuurbewegingen, acceleratie en remcommando’s. Ook de zitpositie, het zicht op de weg en de informatie die de bestuurder via het stuur en de pedalen ontvangt, spelen een rol.
Bij een elektrische wagen komen daar bijkomende factoren bij. Een elektromotor kan zijn koppel bijzonder snel opbouwen, terwijl het batterijpakket een aanzienlijke invloed heeft op de voertuigmassa en de gewichtsverdeling.
De CX-6e werd ontwikkeld in samenwerking met Changan en wordt in China gebouwd. Voor de Europese markt speelde Mazda’s onderzoeks- en ontwikkelingscentrum in Oberursel, Duitsland, een belangrijke rol bij de afstemming van het onderstel, de stuurinrichting, het remsysteem en de elektronische rijhulpsystemen.
Het doel van die afstemming is om de reacties van de wagen aan te passen aan de Europese rijomstandigheden en de verwachtingen van de bestuurder.
Hoe die keuzes uiteindelijk aanvoelen op de weg, kan alleen tijdens een onafhankelijke rijtest worden vastgesteld.
Een elektrische SUV van ruim twee ton
De Mazda CX-6e heeft volgens de officiële specificaties een minimumgewicht van 2.125 kg zonder bestuurder. Met een bestuurder van 75 kg bedraagt dat 2.200 kg.
Het batterijpakket alleen al weegt 550 kg en vertegenwoordigt daarmee ongeveer 26 procent van het minimumgewicht zonder bestuurder.
Die massa heeft een rechtstreekse invloed op de krachten die tijdens het accelereren, remmen en veranderen van rijrichting op het voertuig inwerken.
Een zwaarder voertuig beschikt bij dezelfde snelheid over meer kinetische energie dan een lichter voertuig. Bij het remmen moet die energie worden afgebouwd, terwijl bij het nemen van een bocht voldoende zijdelingse bandenkracht nodig is om de gewenste rijrichting te volgen.
De ophanging, banden en remmen moeten daarom worden afgestemd op de massa en de gewenste voertuigreacties.
Wat betekent de plaatsing van de batterij?
Bij elektrische voertuigen wordt het batterijpakket doorgaans laag in de voertuigstructuur geplaatst, tussen de voor- en achteras.
Die configuratie kan het zwaartepunt verlagen tegenover een vergelijkbaar voertuig waarbij een groter deel van de massa hoger is ondergebracht.
Een lager zwaartepunt kan de neiging van het koetswerk om over te hellen in bochten beperken. De daadwerkelijke rolbeweging wordt echter ook bepaald door de ophangingsgeometrie, de veerconstanten, de stabilisatorstangen en de demperafstelling.
Mazda vermeldt in het aangeleverde persdossier geen exacte zwaartepunthoogte of gewichtsverdeling tussen de voor- en achteras. Daardoor kunnen we niet kwantificeren hoe de batterijplaatsing het rijgedrag van de CX-6e beïnvloedt.
MacPherson vooraan, multilink achteraan
De Mazda CX-6e combineert een MacPherson-voorophanging met een onafhankelijke multilink-achteras.
Beide constructies hebben een verschillende mechanische opbouw en vervullen een belangrijke rol bij het controleren van de wielbewegingen.
MacPherson: een compacte constructie
Bij een MacPherson-ophanging vormt de veerpoot een structureel onderdeel van de wielgeleiding. Samen met onder meer de onderste draagarm bepaalt ze hoe het wiel zich ten opzichte van het koetswerk kan bewegen.
Een belangrijk voordeel van deze constructie is de relatief compacte opbouw. Ze neemt doorgaans minder ruimte in dan bepaalde complexere ophangingssystemen.
Dat biedt mogelijkheden voor de plaatsing van andere componenten en de inrichting van de voorzijde van het voertuig.
De geometrie van een MacPherson-ophanging bepaalt onder meer hoe de wielvlucht verandert wanneer de ophanging inveert of uitveert. Die veranderingen beïnvloeden het contact tussen de band en het wegdek.
De uiteindelijke werking hangt af van de gekozen geometrie, de stijfheid van de ophangingscomponenten en de afstelling van veren en dempers.
Multilink: meer mogelijkheden voor wielgeleiding
Achteraan gebruikt de CX-6e een multilink-ophanging.
Bij deze constructie wordt het wiel via meerdere draagarmen met de voertuigstructuur verbonden. De positie en lengte van die draagarmen bepalen hoe het wiel beweegt tijdens het inveren, uitveren en onder invloed van langs- en dwarskrachten.
Een multilink-constructie biedt de ontwikkelaars verschillende mogelijkheden om de wielvlucht en de toespoorverandering tijdens de veerbeweging te controleren.
Dat kan helpen om de gewenste combinatie van wielgeleiding, comfort en stabiliteit te realiseren.
De aanwezigheid van een multilink-achteras garandeert op zichzelf echter geen bepaald niveau van rijcomfort of wegligging. De geometrie, de verbindingen met het koetswerk en de afstelling blijven bepalend.
Veren en schokdempers: meer dan alleen comfort
Mazda’s Europese ontwikkelingscentrum heeft de veer- en demperafstelling van de CX-6e aangepast aan de Europese markt.
Veren en schokdempers hebben daarbij verschillende functies.
De veren dragen het voertuiggewicht en laten de wielen bewegen wanneer de wagen over oneffenheden rijdt. De schokdempers controleren de snelheid waarmee die bewegingen plaatsvinden.
Zonder voldoende demping zou het koetswerk na een verstoring langer blijven bewegen.
De afstelling moet rekening houden met verschillende omstandigheden, zoals kleine oneffenheden, grotere hoogteverschillen in het wegdek, rembewegingen en de krachten die in bochten optreden.
Bij de CX-6e speelt ook de aanzienlijke voertuigmassa een rol. Die beïnvloedt de belasting van de ophangingscomponenten en de energie die tijdens koetswerkbewegingen moet worden gecontroleerd.
Mazda publiceert geen exacte veerconstanten of demperkarakteristieken. Een technische vergelijking van die waarden met andere modellen is daarom niet mogelijk op basis van het beschikbare dossier.
Achterwielaandrijving: sturen en aandrijven gescheiden
De elektromotor van de CX-6e is achteraan geplaatst en drijft uitsluitend de achterwielen aan.
Bij deze configuratie zijn de voorwielen verantwoordelijk voor de besturing, terwijl het aandrijfkoppel via de achterwielen op het wegdek wordt overgebracht.
Dat betekent niet dat de voorwielen uitsluitend zijdelingse krachten verwerken. Tijdens het remmen moeten ook zij aanzienlijke langskrachten overbrengen.
Wel worden de voorwielen bij het accelereren niet rechtstreeks belast met aandrijfkoppel.
Tijdens het optrekken verplaatst de verticale belasting zich gedeeltelijk naar de achteras. Die dynamische belastingsoverdracht kan bij achterwielaandrijving bijdragen aan de beschikbare tractie.
Hoeveel grip daadwerkelijk beschikbaar is, hangt onder meer af van de banden, het wegdek, de voertuigmassa en de elektronische koppelregeling.
De CX-6e beschikt over 290 Nm maximaal motorkoppel. De manier waarop dat koppel aan de wielen wordt geleverd, wordt mede bepaald door de vaste overbrengingsverhouding en de aansturing van de elektromotor.
De exacte overbrengingsverhouding en de volledige koppelkarakteristiek aan de wielen worden niet vermeld in het persdossier.
Elektrische stuurinrichting en stuurgevoel
De CX-6e beschikt over een elektrisch bekrachtigde tandheugelstuurinrichting.
Bij dit systeem ondersteunt een elektromotor de stuurbeweging van de bestuurder. De mate van bekrachtiging kan elektronisch worden aangepast aan onder meer de rijsnelheid en de gekozen rijmodus.
Volgens de technische gegevens heeft de stuurinrichting een overbrengingsverhouding van 13,1:1 en zijn er 2,55 stuurwielomwentelingen nodig tussen de twee uiterste stuurstanden.
Een relatief directe stuurverhouding kan ervoor zorgen dat minder stuurwielbeweging nodig is om een bepaalde wieluitslag te bereiken.
De stuurverhouding alleen bepaalt echter niet hoe direct of nauwkeurig een wagen reageert.
Ook de ophangingsgeometrie, de banden, de elektrische bekrachtiging en de opbouw van de stuurkrachten spelen een belangrijke rol.
Mazda heeft de mate van stuurbekrachtiging voor de Europese markt aangepast. Via de rijmodi kan de bestuurder bovendien de stuurweerstand wijzigen.
Regeneratief remmen: energie terugwinnen tijdens het vertragen
Een elektrische aandrijflijn biedt de mogelijkheid om tijdens het vertragen een deel van de bewegingsenergie opnieuw om te zetten in elektrische energie.
Bij regeneratief remmen werkt de elektromotor als generator. De bewegingsenergie van het voertuig wordt via de aangedreven wielen naar de elektromotor overgebracht en vervolgens, binnen de technische grenzen van het systeem, opnieuw in de batterij opgeslagen.
De CX-6e beschikt over vier instelbare niveaus van regeneratief remmen: Low, Standard, Medium en Strong.
Een hogere regeneratiestand kan ervoor zorgen dat de wagen sterker vertraagt wanneer de bestuurder het stroompedaal loslaat.
De hoeveelheid energie die daadwerkelijk kan worden teruggewonnen, hangt af van onder meer de rijsnelheid, de beschikbare grip, de batterijtemperatuur en de laadstatus van de batterij.
Wanneer de batterij bijna volledig opgeladen is of onvoldoende laadvermogen kan opnemen, kan de beschikbare regeneratieve remkracht beperkt zijn.
De samenwerking met de mechanische remmen
Naast regeneratief remmen beschikt de CX-6e over conventionele schijfremmen.
Vooraan worden geventileerde remschijven met een diameter van 350 mm gebruikt. Achteraan zijn schijfremmen met een diameter van 346 mm gemonteerd.
Bij een remsysteem dat regeneratieve en mechanische remkracht combineert, moet de overgang tussen beide vormen van vertraging worden geregeld.
De elektromotor kan immers niet onder alle omstandigheden voldoende remkracht leveren. Bij krachtige remmanoeuvres of wanneer de beschikbare regeneratie beperkt is, moeten de mechanische remmen de noodzakelijke vertraging verzorgen.
Mazda geeft aan dat de Europese ontwikkelaars bijzondere aandacht hebben besteed aan het rempedaalgevoel tijdens die overgang.
De exacte regelstrategie en de maximale regeneratieve remkracht zijn niet opgenomen in het beschikbare persdossier.
Drie rijmodi met verschillende karakteristieken
De Mazda CX-6e beschikt over drie rijmodi waarmee de bestuurder de reactie van de aandrijflijn en de stuurinrichting kan aanpassen.
Normal
Deze modus combineert een geleidelijke acceleratiereactie met een gemiddelde instelling voor regeneratief remmen en stuurweerstand. Hij is bedoeld voor het dagelijkse gebruik.
Sport
In Sport reageert de aandrijflijn directer op het stroompedaal en wordt de stuurweerstand aangepast. De regeneratieve remkracht blijft op een gemiddeld niveau ingesteld.
Individual
In deze modus kan de bestuurder de acceleratiereactie, de regeneratieve remkracht en de stuurweerstand afzonderlijk instellen.
Voor de regeneratie zijn vier niveaus beschikbaar, terwijl de stuurweerstand tussen Standard en Sport kan worden ingesteld.
De verschillende rijmodi wijzigen de aansturing van de beschikbare systemen. Ze veranderen niet de mechanische constructie van het onderstel.
Mazda vermeldt in het aangeleverde dossier geen adaptieve schokdempers of elektronisch instelbare vering voor de CX-6e.
In een notendop
De Mazda CX-6e combineert achterwielaandrijving met een MacPherson-voorophanging, een multilink-achteras en een elektrisch bekrachtigde stuurinrichting.
Het batterijpakket van 550 kg en het minimumgewicht van 2.125 kg stellen specifieke eisen aan de ophanging, de banden en het remsysteem.
Mazda heeft de afstelling van het onderstel, de stuurinrichting en de remmen voor de Europese markt aangepast. De drie rijmodi bieden daarnaast mogelijkheden om de acceleratiereactie, de stuurweerstand en de regeneratieve remkracht te wijzigen.
De technische constructie laat zien hoe Mazda zijn Jinba Ittai-filosofie probeert te vertalen naar een elektrische SUV. Of die afstemming daadwerkelijk resulteert in de gewenste verbinding tussen bestuurder en voertuig, moet een onafhankelijke rijtest uitwijzen.
In het vierde en laatste deel van onze reeks Mazda CX-6e onder de loep onderzoeken we de digitale cockpit, de digitale zijspiegels, de connectiviteit en de technologie achter de verschillende rijhulpsystemen.
Over de auteur
