Nissan heeft een 42% thermisch rendement bereikt in zijn nieuwste e-Power-verbrandingsmotor, een aanzienlijke verbetering ten opzichte van conventionele motoren die doorgaans tussen de 30 en 40% werken. Deze doorbraak toont aan dat verbrandingsmotoren nog steeds ruimte voor ontwikkeling hebben, ook al verschuift de auto-industrie naar elektrische voertuigen. De kern van de innovatie ligt in de manier waarop de motor wordt gebruikt: niet om de wielen rechtstreeks aan te drijven, maar om elektriciteit op te wekken voor een elektromotor.
Het e-Power-systeem: een hybride aanpak uit de serie
Het e-Power-systeem van Nissan, voor het eerst geïntroduceerd in 2016 en nu in de derde generatie, is een seriehybride. Dit betekent dat de 1,5-liter benzinemotor uitsluitend als generator fungeert en een batterij oplaadt die vervolgens de elektromotor aandrijft die de wielen aandrijft. Dankzij deze opstelling kan de motor op de meest efficiënte snelheid werken zonder de fluctuerende eisen van een conventionele aandrijflijn.
De Qashqai is het eerste voertuig dat gebruikmaakt van deze nieuwste versie van e-Power, waarvan de productie vorig jaar in Groot-Brittannië begon. Het systeem kan zelfs bij hoge snelheden de accu omzeilen, waardoor de motor rechtstreeks van stroom wordt voorzien en tegelijkertijd wordt opgeladen.
Waarom efficiëntie belangrijk is: de zwakte van de verbrandingsmotor
Traditionele verbrandingsmotoren verspillen een aanzienlijke hoeveelheid energie in de vorm van warmte. Slechts een fractie van de energie van de brandstof wordt omgezet in nuttig mechanisch vermogen. Hoewel moderne motoren zijn verbeterd en een efficiëntie van meer dan 30% hebben bereikt, blijft de fundamentele beperking bestaan. De aanpak van Nissan omzeilt dit door de motor voor één enkel doel te optimaliseren: het opwekken van elektriciteit, in plaats van het rechtstreeks aandrijven van het voertuig.
Deze verschuiving maakt een ander soort optimalisatie mogelijk, waarbij de motor vaker binnen de ideale bedrijfsparameters kan blijven.
De STARC-verbrandingsstrategie en Cold Spray-technologie
De efficiëntie van 42% van Nissan wordt bereikt door een combinatie van technologieën. De STARC (Strong Tumble and Appropriately Robust ignition Channel concept) verbrandingsstrategie richt zich op het maximaliseren van de verbrandingsefficiëntie van het brandstof-luchtmengsel. Dit houdt in dat er een sterk tuimeleffect wordt gecreëerd wanneer lucht de cilinders binnendringt en dat het ontstekingstijdstip wordt verfijnd voor een optimale verbranding.
Een cruciaal onderdeel is de koude spuittechnologie, waardoor traditionele klepzittinginzetstukken in de cilinderkop overbodig worden. Deze inzetstukken brengen de luchtstroom in gevaar, maar de nieuwe methode spuit gehard materiaal rechtstreeks op de cilinderkop, waardoor meer aerodynamische klepopeningen mogelijk zijn.
Turbolading en compressieverhouding: evenwicht tussen kracht en efficiëntie
Nissan heeft ook een ongewoon grote turbocompressor geïmplementeerd om de pompverliezen te minimaliseren en maakt gebruik van een hoge compressieverhouding van 13:1. Deze aanpassingen brengen de thermische efficiëntie in evenwicht met een hoog vermogen, waardoor de motor zowel prestaties als zuinigheid levert.
Het resultaat is een aandrijflijn die effectief gebruik maakt van de sterke punten van de verbrandingsmotor en tegelijkertijd de zwakke punten ervan verzacht.
Het e-Power-systeem vertegenwoordigt een pragmatische stap voorwaarts in de motorontwikkeling en bewijst dat zelfs gevestigde technologieën opnieuw kunnen worden bedacht voor verbeterde efficiëntie en prestaties.
Deze innovatie suggereert dat verbrandingsmotoren langer levensvatbaar kunnen blijven dan verwacht, vooral omdat hybride technologieën zich blijven ontwikkelen.
