Технология Nissan e-POWER позволяет достичь 50% теплового КПД двигателя

Компания Nissan объявила о прорыве в эффективности двигателей, достигнув 50% теплового КПД благодаря разрабатываемой системе e-POWER следующего поколения.

Система Nissan e-POWER использует бортовой бензиновый двигатель для обеспечения электрической энергией аккумуляторной батареи электронного силового агрегата. Новейший подход Nissan к разработке двигателей поднял планку до мирового уровня, преодолев нынешний средний для автомобильной промышленности диапазон 40% теплового КПД, что позволяет еще больше снизить выбросы CO 2 в транспортных средствах .

Стремясь обеспечить углеродную нейтральность на протяжении всего жизненного цикла нашей продукции к 2050 году, Nissan планирует электрифицировать все новые модели, представленные на основных рынках, к началу 2030-х годов, — сказал Тошихиро Хираи, старший вице-президент инженерного подразделения силовых агрегатов и электромобилей. разработка электронных силовых агрегатов и высокоэффективных аккумуляторов для электромобилей, при этом e-POWER представляет собой еще одну важную стратегическую опору

Целенаправленный подход к повышению эффективности

Транспортные средства с обычным двигателем внутреннего сгорания (ДВС) требуют мощности и производительности от двигателя в широком диапазоне скоростей (об / мин) и нагрузок. Это фундаментальное требование означает, что обычные двигатели не могут всегда работать с оптимальной эффективностью. Однако система Nissan e-POWER использует бортовой двигатель в качестве специального генератора электроэнергии для электронной трансмиссии системы. Работа двигателя ограничена его наиболее эффективным диапазоном, соответствующим образом регулируя выработку электроэнергии двигателем и количество электроэнергии, хранящейся в батарее.
Благодаря такому целенаправленному подходу, а также развитию аккумуляторных технологий и методов управления энергопотреблением компания Nissan смогла повысить тепловую эффективность выше нынешних уровней. Разработка системы e-POWER следующего поколения продолжает этот путь повышения эффективности за счет разработки Nissan и разработки двигателя исключительно для e-POWER.

Концепция STARC

Для достижения 50% -ного теплового КПД компания Nissan разработала концепцию под названием «STARC», названную в честь ключевых слов «сильный», «неровность» и «прочный канал зажигания с соответствующим удлинением». Эта концепция позволяет повысить тепловой КПД за счет усиления потока газа в цилиндре (потока топливовоздушной смеси, которая втягивается в цилиндр) и зажигания, надежно сжигая более разбавленную топливно-воздушную смесь при высокой степени сжатия.
В обычном двигателе существуют ограничения на управление уровнем разбавления топливовоздушной смеси для реагирования на изменяющиеся движущие нагрузки, с некоторыми компромиссами между различными условиями эксплуатации, такими как расход газа в цилиндре, метод зажигания и степень сжатия, которая может пожертвовать эффективностью ради выходной мощности.
Тем не менее, специальный двигатель, работающий в оптимальном диапазоне частоты вращения и нагрузки для выработки электроэнергии, позволяет значительно повысить тепловой КПД.
В ходе внутренних испытаний Nissan достиг теплового КПД 43% при использовании метода разбавления EGR (1) и 46% при использовании обедненного горения (2) с многоцилиндровым двигателем. Уровень 50% был достигнут за счет работы двигателя при фиксированных оборотах и ​​нагрузке в сочетании с технологиями рекуперации отработанного тепла.

Система Nissan e-POWER

e-POWER был впервые представлен в Японии в 2016 году вместе с Nissan Note. В его основе лежит та же технология, которая на 100% приводится в действие электродвигателем, которая используется в Nissan LEAF для обеспечения мгновенного крутящего момента, мощности, эффективности и впечатлений. Система состоит из бензинового двигателя с генератором энергии, инвертором, аккумулятором и электродвигателем.
В отличие от традиционной гибридной системы, e-POWER позволяет использовать только бортовой двигатель для выработки электроэнергии, разделяя мощность двигателя и движущую силу на колесах.
В конце декабря 2020 года Nissan выпустил на рынок Японии совершенно новый Note . Совершенно новый Note поставляется исключительно с e-POWER и уже получил более 20 000 заказов . Будучи самой продаваемой моделью компании на внутреннем рынке, Note играет ключевую роль в плане глобальной трансформации бизнеса Nissan NEXT

• (1) Технология, рециркулирующая часть выхлопных газов после сгорания обратно в камеру сгорания.
• (2) Сжигание с соотношением воздух-топливо, в котором воздуха больше, чем теоретическое соотношение воздух-топливо (при котором реакция топлива и кислорода имеет идеальные пропорции; то есть отношение полностью сгоревшего воздуха к топливу). Предполагается обедненное горение с коэффициентом избытка воздуха λ = 2.