Οι σημερινοί πιο αποδοτικοί βενζινοκινητήρες επιτυγχάνουν θερμική απόδοση 40% (οι περισσότεροι, ωστόσο, είναι αρκετές ποσοστιαίες μονάδες κάτω), αλλά η Nissan λέει ότι διαθέτει ένα πρωτότυπο κινητήρα βενζίνης εσωτερικής καύσης ικανό να φτάσει το 50%, τιμή ακόμη μεγαλύτερη από αυτή των κινητήρων ντίζελ (τα οποία κυμαίνονται μεταξύ 43-45%).
Η ύπαρξη υψηλού επιπέδου θερμικής απόδοσης — η αξιοποίηση της μετατροπής της θερμικής ενέργειας από τη χημική αντίδραση της καύσης σε μηχανική ενέργεια — είναι απαραίτητη για τη μείωση της κατανάλωσης/εκπομπών CO2. Ωστόσο, για να πετύχει αυτή την υψηλή τιμή απόδοσης 50%, η Nissan άλλαξε τον στόχο του κινητήρα εσωτερικής καύσης.
Αυτός ο νέος στόχος δεν χρησιμεύει πλέον ως προωθητικό όχημα (όπου συνδέεται με τους τροχούς) και πλέον λειτουργεί μόνο ως γεννήτρια (όχι συνδεδεμένη με τους τροχούς) ενέργειας για έναν ηλεκτροκινητήρα έλξης.
Ένας πιο αποδοτικός βενζινοκινητήρας για να εξυπηρετεί… ηλεκτρικούς
Δεν είναι περίεργο, λοιπόν, ότι αυτή η ανακοίνωση ήρθε με το πρόσχημα της τεχνολογίας e-POWER (υβριδική τεχνολογία) της Nissan, η οποία ήδη εξυπηρετεί μοντέλα όπως το Note και θα εξυπηρετεί επίσης το Nissan Qashqai τρίτης γενιάς.Όπως έχουμε ήδη αναφέρει σε πολλές περιπτώσεις, τα μοντέλα e-POWER της Nissan είναι βασικά ηλεκτρικά οχήματα. Ωστόσο, η ηλεκτρική ενέργεια που χρειάζονται για να λειτουργήσουν δεν προέρχεται από μια μεγάλη, βαριά και ακριβή μπαταρία, αλλά από έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης που αναλαμβάνει το ρόλο της γεννήτριας. Υπάρχει ακόμα μια μπαταρία, είναι αλήθεια, αλλά είναι πολύ μικρότερη, που χρησιμεύει για την αποθήκευση της ενέργειας που παράγεται από τη θερμική μηχανή.
STARC, ο πρωτότυπος κινητήρας
Καθώς γίνεται απλώς μια γεννήτρια, είναι δυνατό να περιοριστεί η λειτουργία της θερμικής μηχανής στο πιο αποτελεσματικό καθεστώς περιστροφών και φορτίων. Είναι το πρώτο βήμα προς την επίτευξη θερμικής απόδοσης 50%. Η Nissan δείχνει τώρα τα επόμενα βήματα για την επίτευξη ενός τόσο φιλόδοξου στόχου, υπό την ανάπτυξη της επόμενης γενιάς τεχνολογίας e-POWER, έχοντας ήδη καταλήξει σε ένα πρωτότυπο κινητήρα, το STARC.
Εγγραφείτε στο ενημερωτικό μας δελτίο
Το STARC είναι ένα αρκτικόλεξο του όρου «ισχυρό, αναδιπλούμενο και κατάλληλα τεντωμένο στιβαρό κανάλι ανάφλεξης» — ακόμη και με αυτήν την περιγραφή, ήμασταν κάπως χαμένοι… Σύμφωνα με τη Nissan, μπορούμε ελεύθερα να το μεταφράσουμε σε κάτι σαν «στιβαρός, ειδικά σχεδιασμένος και εκτεταμένος θάλαμος ανάφλεξης ” .
Αποκωδικοποιώντας το νόημα όλων αυτών, η δουλειά των μηχανικών της Nissan έχει επικεντρωθεί ουσιαστικά στην επιτάχυνση της ροής εισαγωγής του μείγματος καυσίμου-αέρα μέσα στον κύλινδρο κατά την ανάφλεξη, η οποία θα επιτρέψει την πληρέστερη καύση ενός μείγματος καυσίμου. πιο αραιός αέρας καυσίμου με υψηλότερο λόγο συμπίεσης.
Κάτι που δεν ήταν δυνατό να επιτευχθεί σε μια θερμική μηχανή που χρησιμοποιείται ως έλικα. Πρέπει να ανταποκρίνεται σε συνεχείς διακυμάνσεις στο φορτίο και την ισχύ κάθε στιγμή (επιτάχυνση, επιβράδυνση, κλίσεις), κάτι που απαιτεί συμβιβασμούς στις παραμέτρους λειτουργίας του (ροή μίγματος στον κύλινδρο, χρόνος ανάφλεξης και λόγος συμπίεσης). Επομένως, η αποτελεσματικότητά του διακυβεύεται.
Όλα αυτά τα εμπόδια εξαφανίζονται όταν η θερμική μηχανή μετατρέπεται σε γεννήτρια, στην οποία αρχίζει να λειτουργεί μόνο στο ιδανικό καθεστώς περιστροφής και φόρτισης, όπου είναι πιο αποτελεσματικό (σε πολύ πιο περιορισμένο εύρος), επιτρέποντας εξαρχής χαμηλότερη κατανάλωση και εκπομπών.
Τα αποτελέσματα των πρώτων δοκιμών ανάπτυξης σε έναν πολυκύλινδρο κινητήρα είναι πολλά υποσχόμενα. Επιτεύχθηκε απόδοση 43% όταν χρησιμοποιήθηκε μέθοδος αραίωσης EGR (βαλβίδα ανακύκλωσης καυσαερίων) και 46% με την εφαρμογή ενός άπαχου μίγματος αέρα-καυσίμου (δηλαδή με ένα μείγμα όπου υπάρχει περισσότερος αέρας από το καύσιμο σε σχέση με το ιδανικό μείγμα για το πλήρη καύση του καυσίμου).
Η θερμική απόδοση 50% του νέου κινητήρα STARC επιτυγχάνεται όταν αυτά τα μέτρα συνδυάζονται με τεχνολογίες ανάκτησης απορριμμάτων θερμότητας και κινητήρα που λειτουργεί με σταθερό φορτίο και περιστροφή. Μένει τώρα να περιμένουμε λίγο ακόμη για την εισαγωγή αυτού του εξειδικευμένου θερμικού κινητήρα.
Toshihiro Hirai, Senior Vice President, Electric Car Engineering Division and Powerplants στη Nissan Motor Co.«Με στόχο την επίτευξη ουδετερότητας άνθρακα στον κύκλο ζωής των προϊόντων της έως το 2050, η Nissan σκοπεύει να εξηλεκτρίσει μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 2030 όλα τα νέα μοντέλα που θα κυκλοφορήσουν στις κύριες παγκόσμιες αγορές. Η στρατηγική ηλεκτροκίνησης της Nissan προωθεί την ανάπτυξη ηλεκτρικών συστημάτων κίνησης και μπαταριών υψηλής απόδοσης για ηλεκτρικά αυτοκίνητα, με την τεχνολογία e-POWER να αντιπροσωπεύει σημαντικό στρατηγικό πυλώνα σε αυτό το μονοπάτι».