Nissan skal nå 50 prosent virkningsgrad med bensinmotor

Nissan har satt seg som mål å forbedre bensinmotoren. Kraftig. De vil at den skal nå 50 prosent virkningsgrad i nye type kjøretøyer og det har de klart i laboratoriet.

Det betyr at halvparten av det teoretiske energiinnholdet i bensin blir til mekanisk energi som kan drive bilen framover. Det høres ut som en drøm. Bensinbiler er ikke akkurat kjent for lavt forbruk.

E-power

Poenget med teknologien Nissan kaller e-power er at de nye bensinbilene skal ha mange av de samme teknologiene og delene som elbilene, og de skal være 100 prosent eldrevne. Energien skal komme fra bensinpumpa, ikke fra ladekabelen.

Poenget er at den nye teknologien de har bygget inn i den nye bensinmotoren gjør at den skal være liten og dedikert til å lage strøm. Ikke til å drive hjulene.

Store forbedringer

Men dette oppnår de ikke uten videre. For det første er dette en motor som er bygget for konstant turtall og belastning. Det i seg selv er en stor forbedring i forhold til de kravene som stilles til en vanlig stempelmotor. Men det holder ikke alene. Her gjør Nissan mange moderne triks for å øke virkningsgraden.

De resirkulerer opptil 30 prosent av eksosen fra motoren, som også har svært lang slaglengde. Det holder temperaturen nede og gjør at den kan gå på en svært mager drivstoffblanding.

Optimale forhold i sylinderen

Før blandingen skal antennes er det viktig at den blir jevnt fordelt i sylinderen. Her kommer det Nissan har døpt «Stark» inn i bildet. Den skal sørge for å skape en kontrollert turbulens i sylinderne som mikser blandingen og sørger for optimale forhold rundt tennpluggen slik at forbrenningen blir best mulig. Stark står for “strong, tumble and appropriately stretched robust ignition channel”.

Disse teknologiene gjør det mulig å kontrollere flammefronten i sylinderen til det optimale. Summen av dem er viktig for å øke virkningsgraden så mye. Da klarer de å presse motoren opp i 46 prosent virkningsgrad. For å hente inn de siste prosentene, og sørge for at den holder seg der hele tiden er det konstante turtallet viktig. Da slipper motoren å vandre opp og ned virkningsgradskurven som varierer mye med turtallet og belastningen.

E-powerteknologien har et svært høyt kompresjonsforhold. For at det ikke skal få motoren til å banke bruker Nissan den såkalte Millersyklusen.

Det hører også med til løsningen at de benytter teknologi for å gjenvinne varme som ellers ville gått tapt i eksosen. Hvordan de skal gjøre det er mer uklart, men de trenger det for å tyne ut de siste par prosentene til 50.

Redusere tap

Det å øke virkningsgraden med disse teknologiene er én ting, men det hjelper også å redusere tapene. Det vil Nissan gjøre ved å redusere kjøletap, mekaniske tap og pumpetap. Det vil si tapene som stammer fra innsuging av luft.

Vi regner med at det stasjonære turtallet gjør dette mye enklere fordi man slipper innsugningstapene bensinmotoren har i spjeldet, og som i stor grad gjør at den er mindre effektiv enn dieselmotoren.

Bare til elkraft

Måten motoren er bygget opp gjør at den ikke kan brukes i et drivverk med vanlig mekanisk transmisjon. Den skal bare brukes til å drive en generator som driver elmotorer og lader et forholdvis lite batteri. Det å koble forbrenningsmotoren fra drivhjulene har en veldig stor effekt på virkningsgraden. Da slipper den å operere utenom området hvor den er mest termisk effektiv.

En av fordelene med den nye bensindrevne teknologien er at den skal være særdeles stillegående. Det er lettere å støydempe en motor som går på konstant turtall og belastning enn en som varierer hele tiden.

Mot karbonnøytralitet

Målet for Nissan er å være helt karbonnøytrale i 2050. Veien dit er ikke bare brolagt med batterier, men det kommer til å flyte mye fossil bensin også. Det betyr nok at de ser på e-power som en overgangsteknologi på veien dit.

Nye biler som bruker e-power teknologien er altså ikke en ladehybrid, men en bensinhybrid. Eller som Toyotas markedsfolk har klekket ut som en ny hedersbetegnelse for slike, en «selvladende» hybrid. Men når slike biler først skal være rent bensinelektriske hybrider høres det ut som en god ide å sørge for at de ikke brenner opp mer bensin enn nødvendig.