Tehnika: Nova generacija Nissanovega hibridnega pogona e-power

Tehnika

Prenova bencinske elektrarne


Preskusili smo novo generacijo Nissanovega hibridnega pogona e-power, pri katerem turbo bencinski motor deluje kot podaljševalnik dosega. Nissanova bencinska elektrarna končno izpolni visoka pričakovanja glede učinkovitosti in udobja; qashqai je z novim pogonom precej tišji kot doslej, dodelan hibridni pogon pa se pozna tudi pri porabi goriva  - med preskusom smo zabeležili povprečno porabo 4,8 l/100 km …

Za volanom hibridnega qashqaija smo se v dinamičnem prometu Barcelone, na okoliških obalnih cestah in na avtocesti prepričali, da so pri Nissanu zelo temeljito prenovili zasnovo pogona. Kaj vse so spremenili, smo izvedeli v Nissanovem tehničnem centru v Barceloni, kjer je zaposlenih več kot 300 razvojnih inženirjev in drugih strokovnjakov, ki se ukvarjajo z razvojem pogonov, natančnimi meritvami in testi strojne ter programske opreme. 

Nissanov razvojni tehnični center

Pri Nissanu so nam v kratekm obisku razvojnega centra predstavili zanimiv pogled v kompleksno tehnološko in časovno ozadje razvoja novega pogona avtomobila: 

- sodobno opremljen avtomobil z zakonsko predpisanimi aktivnimi varnostnimi sistemi v povprečju potrebuje 100 milijonov vrstic kode za delovanje programske opreme, ki krmili vse sisteme v avtu. Za primerjavo: programska oprema sodobnega vojaškega lovskega letala F-22 ima 1,7 milijona vrstic kode, sodobno potniško letalo boeing 787 pa ima 6,5 milijona vrstic programske kode. 
- povprečen razvoj novega pogona ali celotnega avtomobila traja vsaj štiri leta, prve dve leti se v digitalnem okolju in merilnih laboratorijih opravi testiranja oziroma simulacije za več kot 100.000 različnih scenarijev vožnje avtomobila v različnih prometnih in vremenskih okoljih.
- validacija programske opreme se v tehničnem centru lahko izvaja brez izdelanega predserijskega prototipa avtomobila. Avtomatizirani testni procesi potekajo 24 ur na dan vse dni v letu do konca testnega protokola. 
- Na testnih mizah za motorje lahko ustvarijo ekstremne pogoje: nadmorsko višino do 5000 m in temperaturni razpon od -15 do 40 stopinj Celzija.
- Opravljajo lahko različne meritvene protokole za bencinske, dizelske in električne motorje, pod zunanjim nadzorom pa izvajajo tudi uradne meritve WLTP cikla za svoje modele
Akustični laboratorij v Nissanovem tehničnem centru v Barceloni.

Po skoraj desetletju izdelave e-power postaja prepričljiva rešitev

Pred skoraj desetletjem je Nissan predstavil prvo generacijo pogonske tehnologije e-power, v kateri bencinski motor služi kot bencinska elektrarna za pridobivanje električne energije, ki nato prek električnega motorja poganja kolesa avtomobila. Ideja bencinskega motorja kot podaljševalnika dosega električnega pogona brez iskanja vtičnice za polnjenje pogonskega akumulatorja je vsekakor zanimiva rešitev za trge, kjer električna polnilna infrastruktura še ne omogoča širše uporabe električnih avtomobilov. V drugi generaciji je leta 2020 ta hibridni pogon prišel tudi na naše ceste, Nissan pa je v 68 državah po vsem svetu doslej prodal 1,62 milijona avtomobilov s tem hibridnim pogonom. Ključna težava tega tehnološko zanimivega pogona je bila doslej predvsem zgolj povprečna učinkovitost; tudi pri testih nissanov s tem motorjem smo v Motoreviji pogosto zapisali, da ta pogon tare previsoka poraba goriva. 
Pri Nissanu so se zavedali, da imajo tekmeci na čelu s Toyoto in tudi Renaultom na voljo bolj varčne hibride, ki porabijo manj goriva in so tišji. Zato so se odločili za temeljit poseg v zasnovo e-power pogona in iz povprečnega hibridnega pogona sedaj naredili enega najbolj varčnih, tihih in odzivnih hibridov. 

Z novim e-power pogonom, ki v športnem voznem programu ponudi 151 kW sistemske moči oziroma 11 kW več kot prej, smo v dinamičnem mestnem prometu Barcelone, na obalni cesti in  na avtocesti po vse skupaj dobrih 120 kilometrih zabeležili povprečno porabo 4,8 l/100 km. 

Hibrid z dizelskim dosegom in tiho električno vožnjo 

Prvi kilometri s qashqaijem s pogonom e-power nove generacije so potrdili, da je avto veliko tišji; za 5,6 dB manj hrupa v kabini si je težko predstavljati na papirju, v avtu pa je večje akustično udobje takoj občutno. Nissanovi inženirji so ga dosegli z boljšo zvočno zatesnitvijo kabine, predvsem pa z manj trenja in z večjo togostjo pogonske enote ter z novim motornim oljem, ki še dodatno zmanjša motorni hrup. 
Ključni napredek prenove tega pogona je občutno manjša poraba goriva, ki e-power pogon po novem postavlja ob bok nekdanjemu qashqaiju z varčnim 1,5-litrskim dCi motorjem, s katerim so pri Nissanu leta 2007 s povprečno porabo 4,2 litra na 100 kilometrov prevozili 1387 kilometrov od jugozahodne obale Anglije do skrajno severne točke Škotske. Enako razdaljo je je novi qashqai z novim e-power pogonom prevozil s povprečno porabo 3,7 litra na 100 kilometrov in to brez postanka na bencinskem servisu. To je celo rezultat kot so ga napovedale meritve na laboratorijski merilni napravi v Nissanovem tehničnem centru je najnovejši e-power pogon po WLTP ciklu v povprečju porabil 4,5 l/100 km, kar v teoriji pomeni 1200-kilometrov dosega.

A Nissanovi inženirji so opravili še meritve porabe po realnejšem protokolu nemškega avtomobilskega kluba ADAC in zabeležili povprečno porabo 5,4 l/100 km oziroma 16 odstotkov boljši rezultat v primerjavi s pogonom e-power prejšnje generacije, ki je na primer na testnem krogu Motorevije na slovenskih cestah v povprečju zahteval 5,9 litra goriva na 100 kilometrov. 

 

Ena naprava torej poskrbi za pet različnih funkcij upravljanja z električno energijo, kar pomeni manj tresljajev, manj izgub in trenja ter manjšo težo.

Nova električna enota: pet v enem

Nissanovi inženirji so na novo zasnovali električni del bencinske elektrarne, kar pomeni, da so pogonski elektromotor, generator, razsmernik?? in oba zobniška sistema - reduktorskega in izenačevalnega - združili v novo, kompaktnejšo in čvrstejšo enoto. Ena naprava torej poskrbi za pet različnih funkcij upravljanja z električno energijo, kar pomeni manj tresljajev, manj izgub in trenja ter manjšo težo. Z novim pogonom je qashqai izgubil 28 kilogramov, je pa kompaktni električni pogon izgubil določene možnosti popravil, saj ni več mogoče ločeno menjati komponent pogona, ki pa naj bi brez okvar deloval vso predvideno dobo trajanja avtomobila. Pogonski akumulator je z 2,1 kWh enako zmogljiv kot doslej.
Temeljitega posega je bil deležen tudi 1,5-litrski turbo bencinski trivaljnik; izgubil je sistem spremenljivega kompresijskega razmerja, dobil je daljši gib batnih ojnic in tehnološko dodelan sistem zgorevanja STARC, ki ob stabilnejšem in natančnejšem zgorevanju nad površino batov izboljšuje toplotni izkoristek motorja. Z močnejšim, vrtinčastim tokom zgorevanja z minimalnimi nihanji so dosegli 42-odstoten toplotni izkoristek, s tem pa večjo učinkovitost pri nižjih hitrostih. Motor je dobil večji turbinski polnilnik, ki omogoča večjo moč pri 600 vrtljajih manj kot doslej. Izboljšani krivulji moči in navora omogočata zmanjšanje števila vrtljajev motorja med vožnjo po avtocesti za 200 vrtljajev na minuto, kar prispeva k nižji skupni ravni hrupa. 

Temeljitega posega je bil deležen tudi 1,5-litrski turbo bencinski trivaljnik; izgubil je sistem spremenljivega kompresijskega razmerja, dobil je daljši gib batnih ojnic in tehnološko dodelan sistem zgorevanja STARC.

Z bencinom na elektriko tudi za vse, ki doma nimajo vtičnice

Z novim oljem specifikacije 0W 16 so pri Nissanu izboljšali tudi mazanje gibljivih delov motorja oziroma zmanjšali trenje in obrabo, kar poleg manjše porabe goriva zmanjšuje še stroškovnik vzdrževanja avtomobila. Po novem so servisne intervale e-power pogona s 15.000 kilometrov podaljšali na 20.000 prevoženih kilometrov. Qashqai tako ni le bolj učinkovit – je tudi bolj prijazen do denarnice. 

Nova generacija e-power bencinske elektrarne je zdaj prepričljivejši odgovor vsem, ki razmišljajo o elektriki, a (še) ne želijo v celoti zapustiti svobode polne posode goriva.

Nissanov e-power pogon za razliko od večine hibridov, kjer kolesa poleg elektrike poganja tudi motor na notranje zgorevanje, zagotavlja izkušnjo električnega vozila brez izzivov in kompromisov, ki nekatere voznike še vedno odvračajo od prehoda na popolnoma elektrificirano vožnjo. Ker motor z notranjim zgorevanjem v qashqaiiu ne poganja koles, je občutek pri vožnji enak kot pri električnih avtomobilih; brez sklopke, brez zamude pri odzivanju na ukaze in po novem tudi z bistveno manj hrupa motorja pri nizkih hitrostih.

Tabela povprečne porabe goriva aktualnega in novega e-power pogona v primerjavi s hibridnimi tekmeci (vir: Nissan tehnični center Barcelona)

Ključne besede


TehnikaNissannissan qashqaihibrid

Jure Gregorčič

Jure Gregorčič

Novinar - urednik Motorevije

Oglasna sporočila