오늘날 가장 효율적인 가솔린 엔진은 40%의 열효율을 달성하지만(대부분은 몇 퍼센트 아래에 있음) 닛산은 디젤 엔진보다 훨씬 높은 값인 50%에 도달할 수 있는 프로토타입 가솔린 내연 기관이 있다고 말합니다. (43-45% 범위).
연소의 화학 반응에서 발생하는 열 에너지를 기계적 에너지로 전환하는 이점을 활용하여 높은 수준의 열 효율을 갖는 것은 CO2 소비/배출을 줄이는 데 필수적입니다. 그러나 50% 효율이라는 높은 가치를 달성하기 위해 Nissan은 연소 엔진의 목표를 변경했습니다.
이 새로운 목표는 더 이상 차량 추진제(바퀴에 연결된 곳)로 사용되지 않고 이제 전기 트랙션 모터용 에너지 발전기(바퀴에 연결되지 않음)로만 사용됩니다.
더 효율적인 가솔린 엔진... 전기 엔진
따라서 이 발표가 Nissan의 e-POWER(하이브리드 기술) 기술로 위장한 것은 놀라운 일이 아닙니다. 이 기술은 이미 Note와 같은 모델에 사용되고 있으며 3세대 Nissan Qashqai에도 사용될 것입니다.이미 여러 번 언급했듯이 Nissan의 e-POWER 모델은 기본적으로 전기 자동차입니다. 그러나 그들이 작동하는 데 필요한 전기 에너지는 크고 무겁고 값비싼 배터리에서 나오는 것이 아니라 발전기 역할을 하는 내연 기관에서 나옵니다. 아직 배터리가 있는 것은 사실이지만 훨씬 작아서 열 엔진에서 생성된 에너지를 저장하는 역할을 합니다.
STARC, 프로토타입 엔진
발전기가 됨으로써 열 기관의 작동을 가장 효율적인 회전 및 부하 체제로 제한할 수 있습니다. 열효율 50% 달성을 위한 첫걸음입니다. Nissan은 이제 프로토타입 엔진인 STARC를 탄생시킨 차세대 e-POWER 기술의 개발 하에 이러한 야심찬 목표를 달성하기 위한 다음 단계를 보여줍니다.
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STARC는 "강하고, 텀블하며 적절하게 뻗어 있는 견고한 점화 채널"의 약어입니다. 이 설명에도 불구하고 우리는 다소 헤맸습니다... Nissan에 따르면 이것을 "강력하고 특별히 설계되고 확장된 점화 챔버"와 같은 것으로 자유롭게 번역할 수 있습니다. " .
이 모든 것의 의미를 해독하기 위해 Nissan 엔지니어의 작업은 기본적으로 점화 중에 실린더 내부의 연료-공기 혼합물의 흡입 흐름을 가속화하여 연료 혼합물의 보다 완전한 연소를 허용하는 데 중점을 두었습니다. 더 높은 압축률로.
프로펠러로 사용되는 열기관에서는 달성할 수 없는 것입니다. 각 순간(가속, 감속, 기울기)의 부하와 출력의 일정한 변화에 응답해야 하며 작동 매개변수(실린더의 혼합물 흐름, 점화 시간 및 압축비)에서 절충이 필요합니다. 따라서 효율성이 저하됩니다.
열기관이 발전기가 되면 이러한 모든 장애물이 사라집니다. 이 발전기에서는 이상적인 회전 및 부하 영역에서만 작동하기 시작합니다. 여기서 더 효율적이고(훨씬 더 제한된 범위에서) 처음부터 더 낮은 소비와 부하를 허용합니다. 배출.
다기통 엔진에 대한 첫 번째 개발 테스트의 결과는 유망합니다. EGR(배기 가스 재순환 밸브) 희석 방법을 사용할 때 43%의 효율성이 달성되었고 희박한 공기-연료 혼합물(즉, 이상적인 혼합물과 관련하여 연료보다 공기가 더 많은 혼합물)을 적용하여 46%의 효율성이 달성되었습니다. 연료의 완전한 연소).
새로운 STARC 엔진의 50% 열 효율은 이러한 조치가 폐열 회수 기술과 일정한 부하 및 회전으로 작동하는 엔진과 결합될 때 달성됩니다. 이제 이 특수 열기관이 도입되기까지는 시간이 더 필요합니다.
Toshihiro Hirai, Nissan Motor Co. Ltd의 전기 자동차 엔지니어링 부문 및 동력 장치 수석 부사장"2050년까지 제품 수명 주기에서 탄소 중립을 달성하는 것을 목표로 하는 Nissan은 2030년대 초까지 주요 글로벌 시장에서 출시되는 모든 신모델을 전기화할 계획입니다. Nissan의 전기화 전략은 전기 자동차를 위한 전기 파워트레인 및 고성능 배터리의 개발을 촉진하며 e-POWER 기술은 이 경로에서 중요한 전략적 기둥을 나타냅니다.».