Nissan ha raggiunto un efficienza termica del 42% nel suo ultimo motore a combustione e-Power, un miglioramento significativo rispetto ai motori convenzionali che normalmente funzionano nel range del 30-40%. Questa svolta dimostra che i motori a combustione interna hanno ancora spazio per lo sviluppo, anche se l’industria automobilistica si sta spostando verso i veicoli elettrici. L’innovazione principale risiede nel modo in cui viene utilizzato il motore: non per azionare direttamente le ruote, ma per generare elettricità per un motore elettrico.
Il sistema e-Power: un approccio ibrido in serie
Il sistema e-Power di Nissan, introdotto per la prima volta nel 2016 e ora giunto alla terza generazione, è un ibrido di serie. Ciò significa che il motore a benzina da 1,5 litri funge esclusivamente da generatore, caricando una batteria che poi alimenta il motore elettrico che aziona le ruote. Questa configurazione consente al motore di funzionare alla sua velocità più efficiente senza le esigenze fluttuanti di una trasmissione convenzionale.
Il Qashqai è il primo veicolo a utilizzare quest’ultima versione dell’e-Power, la cui produzione è iniziata nel Regno Unito lo scorso anno. Il sistema può anche bypassare la batteria a velocità elevate, fornendo energia direttamente al motore e contemporaneamente ricaricandola.
Perché l’efficienza è importante: i punti deboli del motore a combustione
I motori a combustione tradizionali sprecano una notevole quantità di energia sotto forma di calore. Solo una frazione dell’energia del carburante viene convertita in potenza meccanica utile. Anche se i motori moderni sono migliorati, raggiungendo un’efficienza superiore al 30%, rimane il limite fondamentale. L’approccio di Nissan aggira questo problema ottimizzando il motore per un unico scopo: generare elettricità, piuttosto che guidare direttamente il veicolo.
Questo spostamento sblocca un diverso tipo di ottimizzazione, in cui il motore può rimanere più spesso entro i suoi parametri operativi ideali.
La strategia di combustione STARC e la tecnologia Cold Spray
L’efficienza del 42% di Nissan è ottenuta attraverso una combinazione di tecnologie. La strategia di combustione STARC (Strong Tumble and Appropriatamente Robust ignition Channel) si concentra sulla massimizzazione dell’efficienza di combustione della miscela aria-carburante. Ciò comporta la creazione di un forte effetto di caduta quando l’aria entra nei cilindri e il perfezionamento dei tempi di accensione per una combustione ottimale.
Un componente fondamentale è la tecnologia a spruzzo freddo, che elimina i tradizionali inserti delle sedi delle valvole nella testata. Questi inserti compromettono il flusso d’aria, ma il nuovo metodo spruzza il materiale indurito direttamente sulla testata, consentendo aperture delle valvole più aerodinamiche.
Turbocompressione e rapporto di compressione: bilanciamento di potenza ed efficienza
Nissan ha inoltre implementato un turbocompressore insolitamente grande per ridurre al minimo le perdite di pompaggio e utilizza un rapporto di compressione elevato di 13:1. Queste regolazioni bilanciano l’efficienza termica con l’elevata potenza erogata, garantendo che il motore offra prestazioni ed economia.
Il risultato è un gruppo propulsore che sfrutta efficacemente i punti di forza del motore a combustione mitigandone al contempo i punti deboli.
Il sistema e-Power rappresenta un pragmatico passo avanti nello sviluppo dei motori, dimostrando che anche le tecnologie consolidate possono essere ripensate per migliorare efficienza e prestazioni.
Questa innovazione suggerisce che i motori a combustione potrebbero rimanere praticabili più a lungo del previsto, soprattutto perché le tecnologie ibride continuano ad evolversi.
