日産、次世代「e-POWER」向け発電専用エンジンで世界最高レベルの熱効率50％を実現

次世代「e-POWER」発電専用エンジン

　日産自動車は2月26日、次世代の「e-POWER」向け発電専用エンジンで、世界最高レベルの熱効率50％を実現する技術を発表した。今回、日産が熱効率50％を実現するために開発した新燃焼コンセプト「STARC」（Strong Tumble and Appropriately stretched Robust ignition Channel）は、筒内ガス流動（シリンダー内に吸入した混合気の流れ）や点火を強化し、より希釈された混合気を高圧縮比で確実に燃焼させることによって熱効率を向上させるという考え方。

　加えて、エンジンを発電専用に特化して完全定点運転で使用することによって、熱効率を飛躍的に向上させることが可能となり、希釈方式としてEGR（Exhaust Gas Recirculation）を使う場合で43％、リーン燃焼を使う場合で46％の熱効率を多筒エンジンにて実証。それらを完全定点運転することと、廃熱回収技術を組み合わせることで、熱効率50％が実現できることを確認した。

　この技術は、エンジン出力とタイヤの駆動力を完全に切り離しモーターのみで100％駆動して、従来のハイブリッドシステムと異なりエンジンを発電専用として使えるe-POWERだからこそ実現できたといい、さらなるCO2排出量の削減（燃費向上）を可能にするとしている。

　次世代e-POWER用エンジンは、この考え方を基に、完全にe-POWER専用設計として開発。従来のエンジンは、車速などさまざまな走行負荷をカバーする出力特性を持つ必要があったが、エンジンを発電専用として特化できるe-POWERでは、エンジンによる発電とバッテリ蓄電量を適切にマネジメントすることで、エンジンの使用領域を最も効率のよいポイントに限定できるため、エンジン燃焼の高効率化が可能。この考え方はこれまでのエンジン開発とは全く異なったアプローチで、バッテリ技術やエネルギーマネジメントの進化によって、エンジンの運転条件範囲を効率的な領域で使用し、将来的には完全な定点運転とすることでさらに熱効率を向上させることが可能になるという。

　パワートレーンを統括する専務執行役員の平井俊弘氏は「日産は、2050年のカーボンニュートラルの実現に向け、2030年代早期に主要市場に投入する新型車をすべて電動車両とする目標を掲げており、それに向けて戦略的にパワートレーンの開発を進めています。日産の電動化戦略として、電気自動車（EV）のe-パワートレーンおよび高性能バッテリの開発を進めるとともに、『e-POWER』をもう1つの柱として位置付けています。『e-POWER』システムは従来とは全く異なったエンジンの使い方を可能とします。今までに培ってきた日産のエンジン開発とEV開発の経験を融合した日産ユニークな技術です。『e-POWER』システムだからこそ実現できる超高効率エンジンによってLCAでCO2削減を図るとともに、多くのお客さまに電動車両のよさを感じていただくことで、EV社会の実現を推進してきたいと考えています」とコメントしている。

次世代「e-POWER」発電専用エンジン