日産はe-POWERの燃費を25%改善へ、発電用エンジンの熱効率50%で実現:エコカー技術(2/2 ページ)
日産自動車は2021年2月26日、シリーズハイブリッドシステム「e-POWER」の次世代版向けに、発電専用エンジンで熱効率50%を実現する技術を開発したと発表した。リーンバーンを実現する新しい燃焼コンセプトの採用や排熱回収、エンジンを完全に定点運転とすることが可能なバッテリー技術を総合的に組み合わせることにより、熱効率50%を達成する。
新燃焼コンセプトは「内燃機関の燃焼と点火を究極まで設計すること」を目指した。具体的には(1)乱れの生成を極限まで抑えて強いタンブル流を形成すること、(2)タンブル流の渦の中心軸が常に気筒内の空間の中心に来るよう制御し、天下までタンブル流を保持すること、(3)点火タイミングの前に点火プラグ部分に合わせてタンブル流を整流すること、(4)点火プラグ部でサイクル変動の少ない安定した流速とすることにより、適度に伸長した放電チャネルを形成することの4つを重視することから「STARC(Strong Tumble and Appropriately stretched Robust ignition Channel)」と命名。STARC燃焼により、EGR30%の高希釈燃焼で熱効率43%を、空気過剰率λ=2以上のリーンバーンで熱効率46%を達成した。
開発技術はシミュレーションや透明で可視化できる単気筒エンジンの実機を用いて検証。また、既存の製品ラインアップにはない排気量1.5l(リットル)のターボエンジンも検証に使用した。「ストロークの長いエンジンを使っている。ターボは、ダウンサイジングして熱効率を高める上で必要だ。1気筒当たり500ccで検証した」(日産自動車 専務執行役員の平井俊弘氏)という。
エンジン熱効率の究極を目指すのが、e-POWERの基本方針
日産自動車が開いたオンライン説明会では、熱効率50%を達成した発電用エンジンが量産車に搭載される時期については回答されなかったが「エンジンの熱効率の究極を目指すという考えは、すでに出たモデルや、そう遠くないうちに投入する車両にも取り入れる。2025年には、e-POWERがエンジン車と同じような価値で買ってもらえるようにコストダウンも進めていく」(平井氏)という。
熱効率50%はバッテリーの出力で加速などに必要なパワーをカバーできることが前提となっており、現状では加速したいときにエンジンでの発電が必要になるなど完全な定点運転はできない。欧州で初投入するe-POWERで可変圧縮比エンジン「VCターボ」を発電用に使うのは、定点運転とはいかないまでも、加速が求められる場面においてもエンジンの運転領域を少しでも絞るためだ。平井氏は「可変圧縮比エンジンであれば、回転数を上げずに比較的低い回転域でパワーが出せる。通常なら6000回転までエンジン回転数が上がるところを、可変圧縮比エンジンであれば4000回転でも最高出力が出せる。熱効率50%のe-POWERを展開するまでは、こうした工夫を重ねていく」と説明した。
日産自動車は2030年代のできるだけ早い時期に新車販売を電動車100%とする目標だ。軽自動車やSUVなど量販セグメントでのEV投入と、e-POWERの両輪で電動化を進める。e-POWERの展開は日本とアジアの一部にとどまっていたが、欧州をはじめ他の地域にも展開していく。カーボンニュートラルの実現に向けては、エンジンの効率向上によるCO2削減、バイオ燃料など次世代燃料に対応した内燃機関の開発、再生材料の活用や、駆動用バッテリーの再利用など資源としてのバッテリーの循環など多方面から取り組む。
関連記事
- 日産「ノート」が全面改良、第2世代e-POWER初採用で静粛性を向上
日産自動車は2020年11月24日、コンパクトカー「ノート」をフルモデルチェンジし、同年12月23日に発売すると発表した。税込み希望小売価格は2WDモデルが202万円から。前後にモーターを備えた2モーターの4WDモデルも12月に発表する。 - 燃費と出力を両立する可変圧縮エンジン、日産が開発秘話語る
「人とくるまのテクノロジー展2019 横浜」(2019年5月22〜24日、パシフィコ横浜)では、話題の新型車開発の舞台裏を語る「新車開発講演」が行われた。この中で取り上げられたのが、量産エンジンとしては「世界初」(日産自動車)となる日産自動車の可変圧縮比(VCR、Variable Compression Ratio)エンジンだ。日産自動車 パワートレイン・EV開発本部 アライアンス パワートレイン エンジニアリング ダイレクターの木賀新一氏が、VCRエンジンと、これを搭載する「アルティマ」の最新モデルに関する開発秘話を語った。 - 「SKYACTIVエンジン」は電気自動車と同等のCO2排出量を目指す
好調なマツダを支える柱の1つ「SKYACTIVエンジン」。その開発を主導した同社常務執行役員の人見光夫氏が、サイバネットシステムの設立30周年記念イベントで講演。マツダが業績不振にあえぐ中での開発取り組みの他、今後のSKYACTIVエンジンの開発目標や、燃費規制に対する考え方などについて語った。その講演内容をほぼ全再録する。 - 熱効率50%をより実用的に、SIPから生まれた「モデルベース燃焼制御システム」
科学技術振興機構(JST)は2019年1月28日、東京都内で戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)の取り組みの1つである「革新的燃焼技術」の成果を報告する公開シンポジウムを実施した。 - マツダ初のEVを発売、バッテリー容量を35.5kWhに決めたのはライフサイクルでのCO2排出量
マツダは2021年1月28日、電気自動車(EV)の新モデル「MX-30 EV MODEL」を発売したと発表した。日本国内の年間販売計画は500台。MX-30EVのWLTCモードの走行距離は256km、バッテリー容量は35.5kWhで、税込みメーカー希望小売価格は451万〜495万円。当初はリース販売のみの予定だったが、全国のマツダ販売店のうち7割以上となる717店舗で取り扱う。 - 日産が新車生産で発生したアルミ端材をリサイクル、新車向けの部材で再出荷へ
日産自動車は2021年1月22日、グローバルモデルでアルミニウム製部品のクローズドループリサイクルプロセスを初めて適用すると発表した。同プロセスは、生産時に発生した廃棄物やスクラップ、回収した自社の使用済み製品を、品質を維持した材料として再生し、自社製品の部品に採用する手法だ。 - 駆動用バッテリーのリユースへ中古車事業者も参入、リーフの電池は鉄道設備に
電気自動車(EV)などの駆動用リチウムイオンバッテリーのリユースに向けた取り組みが活発化してきた。日産自動車と住友商事の共同出資会社であるフォーアールエナジーは、鉄道の踏切保安装置の電源に日産「リーフ」から取り出した再生バッテリーを試験導入する。また、中古車のインターネットオークションを手掛けるオークネットは投光器やライトなどLED製品を手掛けるMIRAI-LABOとともに、使用済みの駆動用バッテリーの再生、流通に取り組む。
関連リンク
Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.