Η Nissan παρουσίασε ένα νέο σύστημα κατασκευής εδρών βαλβίδων, ψυχρού ψεκασμού, το οποίο εφαρμόζεται στον υβριδικό κινητήρα e-POWER 3ης γενιάς.
Ο ψυχρός ψεκασμός είναι μια τεχνολογία επίστρωσης στην οποία τα υλικά, σε μορφή κονιάματος, ψεκάζονται με υπερηχητικές ταχύτητες για να σχηματίσουν ένα συμπαγές στρώμα.
Από τη δεκαετία του 2000, έχει υιοθετηθεί ευρέως στην αεροδιαστημική βιομηχανία, την ενέργεια, την βαριά βιομηχανία, τις βιομηχανίες πετρελαίου και φυσικού αερίου, καθώς και σε άλλες κατασκευαστικές βιομηχανίες, παρέχοντας πλεονεκτήματα όσον αφορά την αξιοπιστία και την ποιότητα.
Πώς όμως αυτή η μέθοδος παραγωγής σχετίζεται με το e-POWER; Ο νέος turbo βενζινοκινητήρας του συστήματος αξιοποιεί την τεχνολογία STARC, η οποία βελτιστοποιεί την ροή από την βαλβίδα εισαγωγής στον θάλαμο καύσης.
Όμως, οι παραδοσιακές μέθοδοι σχεδιασμού της θύρας εισαγωγής της βαλβίδας αξιοποιούν πρεσσαριστά τοποθετημένες συντηγμένες έδρες βαλβίδων, οι οποίες κατασκευάζονται από την συμπύκνωση κονιοποιημένων υλικών – συνήθως μεταλλικών σκονών – υπό θερμότητα και πίεση για να σχηματιστεί ένα συμπαγές, ανθεκτικό εξάρτημα χωρίς να λιώσει εντελώς το υλικό. Αυτός ο σχεδιασμός περιορίζει τον σχεδιασμό της θύρας και, ως αποτέλεσμα, παρεμποδίζεται η ιδανική ροή αέρα και καυσίμου, μειώνοντας την αποδοτικότητα.
Οι μηχανικοί της Nissan αντιμετώπισαν αυτήν την πρόκληση αναπτύσσοντας μια νέα έδρα βαλβίδας χρησιμοποιώντας τεχνολογία ψυχρού ψεκασμού. Η νέα έδρα βαλβίδας παράγεται ψεκάζοντας ανόμοιες μεταλλικές σκόνες με υπερηχητική ταχύτητα στην επιφάνεια της κυλινδροκεφαλής αλουμινίου, σχηματίζοντας μια στιβαρή και ανθεκτική επίστρωση που προσκολλάται ισχυρά χωρίς να λιώνει το υλικό της βάσης.
Αυτή η διαδικασία επιτρέπει τον απευθείας σχηματισμό μιας επίστρωσης στην επιφάνεια της κυλινδροκεφαλής, εξαλείφοντας την ανάγκη για ξεχωριστό εξάρτημα έδρας βαλβίδας και επιτρέποντας τη δημιουργία μιας βελτιστοποιημένης γεωμετρίας της θύρας εισαγωγής. Επιπλέον, σε σύγκριση με παρόμοιες μεθόδους, η υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα επιτρέπει βελτιωμένη απόδοση ψύξης γύρω από τις βαλβίδες.
Το αποτέλεσμα είναι πως ο νέος turbo κινητήρας 1,5 λίτρων, ο οποίος λειτουργεί αποκλειστικά ως γεννήτρια, παρέχοντας ηλεκτρική ενέργεια για την τροφοδοσία του ηλεκτροκινητήρα, έχει ποσοστό θερμικής απόδοσης 42%. Αυτό σημαίνει ότι μετατρέπει το 42% την ενέργειας που καταναλώνει σε κίνηση. Το ποσοστό αυτό είναι ιδιαίτερα υψηλό, ιδιαίτερα αν αναλογιστούμε πως τα πιο αποδοτικά συστήματα κίνησης στον κόσμο – αυτά που συναντάμε στην Formula 1 – έχουν ποσοστό θερμικής απόδοσης 50%.
Το πρώτο όχημα παγκοσμίως που διαθέτει αυτό το νέο σύστημα e-POWER είναι το νέο Qashqai, το οποίο ξεκίνησε την παραγωγή του στο εργοστάσιο της Nissan στο Sunderland του Ηνωμένου Βασιλείου τον Ιούλιο. Στον πραγματικό κόσμο, το σύστημα e-POWER υπόσχεται μέση κατανάλωση 4 λίτρων/100 χλμ., χωρίς καμία απώλεια σε ισχύ ή σε απόκριση. Μετά το Qashqai, η Nissan σχεδιάζει να εισαγάγει το νέο e-POWER στις ΗΠΑ και τον Καναδά στο Rogue επόμενης γενιάς, καθώς και στην Ιαπωνία στο ολοκαίνουργιο minivan Elgrand το 2026.
