油耗表現提升 25%、Nissan 次世代「e-POWER」引擎熱效率將高達 50%!

Nissan 在上週的時候舉辦了一場技術研討會,主要是在解說全新的「e-POWER」技術,不僅能改善25%的燃效、同時還具備目前內燃機最大熱效率 50% 的傲人成績!目前 Nissan 力爭數年內實現實用化。而這個原型機的推出,也代表著 e-POWER 技術從以日本為中心開始向外拓展,除了已經在歐洲以 Qashqai 為優先推出 1.5 VC-TURBO e-POWER 技術以外,今後將充分利用新技術,擴大至中國、美國等市場。借此對抗在 Hybrid 方面領先的豐田和本田。

 

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Nissan 自主開發的混合動力技術「e-POWER」是透過將汽油引擎當作發電機,其餘動能傳遞是由馬達驅動。與一般 Hybrid 車型會根據情況分別利用引擎和馬達驅動不同,e-POWER 系統還是以電動馬達單一驅動為主,所以可以將其是為電動車的一種。e-POWER的續航距離長,實用性接近現有內燃機引擎車,但他可以實現與純電動汽車相同的強烈加速感受。

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不過目前內燃機引擎的最高熱效率大多僅有熱效率通常為30%到40%,也就是其燃燒燃料產生的能量中,只有 30%-40% 被轉化成了動能,其餘的部分變為了熱量和碳排放。而 Nissan 為了徹底壓榨內燃機的熱效率,導入了一個概念 ”STARC”(Strong Tumble and Appropriately stretched Robust ignition Channel 的縮寫),也就是精準控制進入汽缸的混合氣體流量,於燃燒室中產生垂直方向的混合氣流,即使活塞上升(壓縮衝程)、也就是高壓點火點燃時稀薄混合油氣滾流得以保持,實現了所需的燃燒。

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為什麼 STARC 能夠實現更高的熱效率,主因是傳統汽車的內燃機引擎需要去直接驅動車輛,畢竟在不同路況下汽車引擎需要不斷地變換轉速,這也讓汽缸內部氣體流動方式、整體流量、點火方式、壓縮比、空燃比設定上必須要做個取捨。但 e-POWER 的任務很簡單,就是當作發電機使用而已,因此能以最高效率的固定轉速替車子發電,所以工程師在調校這具引擎時,能以高熱效率作為目標。透過加強汽缸內氣體流動,在高壓縮比下燃燒更為稀釋的混合氣體的方式,來提高引擎的熱效率。

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在內部測試中,日產在使用EGR1方法時的熱效率為43%(按照λ=1的話做出來),在多缸引擎上使用 λ=2 的稀薄燃燒時的熱效率為46%。通過以固定的RPM和負載運行引擎並結合廢熱回收技術,可達到50%的水平。

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至於何時會發售,根據當時技術論台時的資訊顯示,還不確定何時發布下一代熱效率為50%的e-POWER引擎。但在規格上面這具下一代 e-POWER 將會是1.5升直列3缸渦輪增壓規格(但從簡報中沒有提及 VCTURBO,或許與現行 Qashqai 上面的那具不同),目前的熱效率已被驗證為46%。

與當前的e-POWER 引擎相比熱效率提高了約10%。由於 Nissan 已經表示將在2030年代初期在主要市場上使用於所有新車型上,因此預計它將在2025年到2030年之間安裝在某些車款中,進一步降低二氧化碳排放和油耗。

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而 Infiniti 日前也正式將源自E-power油電系統定名為I-POWER,當中就有可能會使用代號 KH5T/MR15DDT 1.5T VC-TURBO 引擎建構成的 e-POWER 系統。而剛剛發表不久的 Qashqai e-POWER,就是使用KH5T/MR15DDT 155HP 汽油引擎發電、總和輸出187HP。未來 I-POWER 將會有動力範圍248 hp(185 kW / 251 PS)至429 hp(320 kW / 435 PS)的設計,高階車型將配置雙電動馬達、e-FORCE 系統。

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雖然 Toyota 等在 Hybrid 車型的銷售規模上領先,燃效性能也高於目前的e-power。但 Nissan 將借助此次的新技術捲土重來。借助銷售規模的擴大和成本降低,到2025年使e-power車型的生産成本降至汽油車同等水平。

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