In un significativo progresso per l'ingegneria automobilistica, Nissan Motor Corporation ha presentato una innovazione rivoluzionaria nella tecnologia del motore.Il motore a turbocompressore da 5 litri (nome in codice ZR15DDTe) presenta la prima applicazione al mondo della tecnologia dei sedili delle valvole a spruzzo freddo, che segna un grande passo avanti nell'efficienza del gruppo motore e nei processi di produzione.
Al centro del successo tecnologico di Nissan si trova il suo concetto di combustione ST (Strong Tumble & Appropriately stretched Robust ignition Channel).Questo approccio innovativo consente di raggiungere un'impressionante efficienza termica del 42% grazie al controllo preciso del flusso d'aria all'interno del cilindro.
I progetti di motori tradizionali si basano in genere su elevate turbolenze per la miscelazione carburante-aria.Il concetto ST di Nissan adotta un approccio diverso riducendo al minimo le turbolenze nella porta di aspirazione creando al contempo un potente flusso di cascata nella camera di combustioneQuesto movimento di caduta favorisce una distribuzione più uniforme della miscela e una più rapida propagazione della fiamma, con conseguente combustione più completa.
L'attuazione di questo concetto ha dovuto affrontare una sfida ingegneristica significativa:i sedili convenzionali delle valvole sinterizzate pressate limitano la capacità dei progettisti di creare geometrie di porta complesse necessarie per un flusso ottimaleLa soluzione di Nissan si presenta sotto forma di tecnologia di sedile di valvola a spruzzo freddo, che consente di formare i sedili di valvola direttamente sulla superficie della testa del cilindro in alluminio senza componenti separati.
La tecnologia del sedile della valvola a spruzzo freddo di Nissan rappresenta un cambiamento fondamentale rispetto ai metodi di produzione tradizionali.Il processo consiste nell'accelerazione a velocità supersoniche di particelle di polvere metallica appositamente sviluppate utilizzando gas compressoQuando queste particelle colpiscono la superficie della testa del cilindro, la loro energia cinetica le fa legare saldamente allo stato solido, creando un rivestimento durevole.
Questo approccio offre diversi vantaggi rispetto alle tecniche convenzionali di spruzzatura termica:
- Elimina la degradazione dei materiali legata al calore
- Produce rivestimenti più densi con meno pori
- Mantenere le proprietà del materiale di base
- Riduce lo stress termico sui componenti
Per questa applicazione, Nissan ha sviluppato una lega unica a base di rame, priva di cobalto, che combina un'eccellente conducibilità termica con una sostenibilità ambientale.La società ha inoltre implementato sistemi di controllo della qualità basati sull'intelligenza artificiale per garantire la coerenza dei processi.
La nuova tecnologia del motore debutta nel sistema e-POWER di terza generazione di Nissan, apparso per la prima volta nel crossover compatto Qashqai recentemente lanciato.Questo sistema rappresenta l'approccio unico di Nissan all'elettrificazione, combinando un motore a benzina che funziona esclusivamente come generatore con propulsione da motore elettrico.
I principali vantaggi del sistema e-POWER sono:
- Esperienza di guida elettrica pura con distribuzione istantanea di coppia
- Nessuna necessità di infrastrutture di ricarica esterne
- Efficienza del carburante superiore rispetto agli ibridi convenzionali
- Riduzione del rumore e delle vibrazioni
L'ultima iterazione presenta una nuova unità di azionamento elettrico modulare 5 in 1 che combina motore, generatore, inverter, riduttore e incrementatore in un unico pacchetto compatto.Questa integrazione migliora l'efficienza, riduce il peso e migliora la flessibilità dell'imballaggio.
Nissan prevede di espandere la tecnologia e-POWER in tutta la sua gamma globale.seguita da un nuovo minivan Elgrand in Giappone previsto per il 2026.
La Commissione ritiene che il progetto e-POWER sia un'alternativa interessante per i consumatori che cercano caratteristiche di veicoli elettrici senza preoccupazioni di autonomia o dipendenza dall'infrastruttura di ricarica.La tecnologia colma il divario tra ibridi convenzionali e veicoli completamente elettrici, offrendo una soluzione pratica di transizione nei mercati con varia prontezza all'elettrificazione.
Le innovazioni di Nissan nella tecnologia dei motori a combustione interna e nei propulsori elettrificati dimostrano l'impegno dell'azienda verso soluzioni di mobilità sostenibile.La scoperta del sedile della valvola a spruzzo freddo non solo migliora l'efficienza attuale del motore, ma stabilisce anche nuovi paradigmi di produzione che potrebbero influenzare i futuri metodi di produzione automobilistica.