To nie koniec silników spalinowych. Nissan obiecuje rewolucję i zwiększenie ich sprawności do 50 procent

Nie grzebmy silnika spalinowego. Nissan twierdzi, że może służyć motoryzacji jeszcze przez wiele lat jako element napędu hybrydowego. Japońscy inżynierowie ogłosili, że pokonali techniczną granicę, która pozwala im skonstruować silnik benzynowy o sprawności 50 proc. Ale jest pewien haczyk.

Dotychczas powszechnie się uważało, że skonstruowanie silnika, którego sprawność cieplna znacząco przekracza 40 proc., graniczy z niemożliwością. Najnowocześniejsze stosowane w autach produkowanych seryjnie jednostki napędowe z trudem zbliżają się do 41 procent.

Taki wynik osiągają na przykład silniki Toyoty stosowane w napędach hybrydowych aut tej marki, a także jednostki napędowe Skyactive-X projektu Mazdy. Inżynierowie Nissana ogłosili, że to nie koniec postępu. Przy wykorzystaniu nowej technologii bez problemu są w stanie uzyskać sprawność 46 proc., a w silniku jeszcze tkwią duże rezerwy.

Zobacz wideo

Po zaopatrzeniu takiej jednostki napędowej w efektywny system odzyskiwania energii cieplnej jego sprawność powinna wzrosnąć do około 50 proc. Do tej pory takie silniki udawało się skonstruować nielicznym i tylko w zastosowaniach sportowych. Mercedes chwalił się w 2017 roku, że opracowane przez nich silniki do bolidów Formuły 1 uzyskują właśnie taki poziom.

W przypadku jednostki napędowej do samochodu drogowego przy takiej sprawności można mówić o obniżeniu poziomu paliwa oraz emisji szkodliwych substancji o mniej więcej 1/4 w porównaniu z aktualnie stosowanymi silnikami benzynowymi. Jak inżynierowie Nissana dokonali technicznego cudu?

Nissan e-POWER i rozwiązanie STARCNissan e-POWER i rozwiązanie STARC fot. Nissan

Technologia Nissana STARC pracuje w specyficznych warunkach

Kluczowe są dwie sprawy. Po pierwsze korzystając z dostępnych możliwości technicznych wykorzystano je maksymalnie. Rozwiązanie nazwano STARC. Polega na zwiększeniu przepływu mieszanki o ubogich proporcjach do komory spalania, zwiększeniu stopnia kompresji oraz wzmocnieniu iskry zapłonu.

Drugim kluczem do sukcesu jest dostosowanie silnika do pracy w specyficznych warunkach. W tradycyjnym napędzie silnik spalinowy musi działać przy zmieniającym się obciążeniu i w szerokim zakresie prędkości obrotowych. Według koncepcji Nissana nowa jednostka napędowa została przystosowana do szeregowego napędu hybrydowego.

To znaczy, że będzie pracować praktycznie przez cały czas w takich samych warunkach ładując akumulatory. Zgromadzoną w ten sposób energię wykorzysta silnik elektryczny napędzający koła, którego sprawność jest o niebo lepsza od jakiegokolwiek spalinowego - wynosi około 85-90 proc.

Dzięki zespoleniu obu rodzajów napędów w szeregowym schemacie można uzyskać optymalne połączenie: wysoką sprawność całego napędu, wysoką elastyczność i komfort jazdy, duży zasięg oraz możliwość szybkiego uzupełnienia nośnika energii, w tym przypadku benzyny.

Nissan e-POWER i rozwiązanie STARCNissan e-POWER i rozwiązanie STARC fot. Nissan

Nissan chce użyć nowej technologii już wkrótce w napędzie e-POWER

Już pierwsze próby wykorzystania kombinacji dostępnych nowych technologii przeprowadzone przez specjalistów Nissana były bardzo obiecujące. Przy zastosowaniu układu recyrkulacji spalin osiągnęli 43 proc. Po uzyskaniu ubogiej mieszanki paliwowo-powietrznej podnieśli ją do 46 proc.

Po dostosowaniu takiej jednostki do pracy przy stałym poziomie obrotów i obciążeniu oraz wyposażeniu w układ odzyskujący część energii cieplnej, w warunkach laboratoryjnych uzyskali 50 proc. Imponujący wynik.

Takie rozwiązanie idealnie pasuje do napędu Nissana e-POWER - hybrydy szeregowej, która w 2022 roku pojawi się w ofercie nowego europejskiego modelu Nissan Qashqai.

To oczywiście nie znaczy, że silniki spalinowe nagle wrócą do łask. Raczej, że będą wykorzystywane dłużej niż nam się wydaje i w napędach hybrydowych, które mogą być podstawą motoryzacyjnej przyszłości przez następną dekadę albo i dłużej. Ale na pewno jest jeszcze za wcześnie na kopanie grobu dla silnika pracującego na zasadzie spalania wewnętrznego.

Nissan Qashqai 2021Nissan Qashqai 2021 fot. Nissan

Więcej o:
Copyright © Gazeta.pl sp. z o.o.