日産エクストレイル e-4orceについての質問です 先日試乗しました、良い車だなと感じました。 ただ、気になる事があります

Question

エンジンの動力は100%発電に使われているそうですが、ただの発電機に何故新開発の可変圧縮エンジン(VCターボ)を使っているのでしょう？
OHVの500ccも有れば充分だと思うのですが？
複雑なリンクコンロッドシステムの可変圧縮エンジンをわざわざこの車に搭載した意味が分かりません
また、燃費ですが公称19km、実測16km/L辺りらしいですが、はっきり言って悪くないですか？
わざわざ新開発の複雑なエンジンを発電用に搭載して16km/Lでは納得が行かないのです
どなたか理由をお聞かせ下さい。
宜しくお願いします。

Answer 1

ohv********さんへ

横目で通り過ぎようかと思ったのですが。。。

>なんと言うか、完結したいんですよね、車の内部で。
ですか。解らないでも無い。。。

実は、あの

>新開発の可変圧縮エンジン(VCターボ)
でも、理想には程遠いんです。d(^^;)
今回のご質問に対しては余談ばかりなのですが、少しお付き合い下さいな。

もう大分前に成りますが、
https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q11206128896

という回答をしてみています。
過給を効かせる為に圧縮比を下げる。この時に、大事な膨張比を下げたらいかんのです。何にも成らない。
大事な膨張比を理想の14と高く保ったまま、圧縮比だけ連続的に下げて行きたい。
これについては、日本人の手によって特許が成立しています。発案者はこのお方(-人-)
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%BC%E5%9D%82%E5%BC%98

私的には、もしK-ミラーサイクル機関が実現したら、48VでのマイルドHybrid位が燃費最高に成るんじゃないか?! とか思ってたりしております。
そういう観点からすると、dri********さんの

>エクストレイルは
>元々アメリカで既に売っていたモデルを日本に持ってきただけ
という説が説得力有るかなぁ、と思うのでした。

ss_********さんの回答、
>より高トルクのエンジンにすることで、より「低回転」で
>エンジンを稼働できます。（静粛性・質感の向上）
も、確かにその通りなんですが、過給を有効に使おうと思うなら、燃料冷却の必要性が出て来る膨張比下げはよろしく無い。(膨張不足だと排気温高。なので燃料冷却が必要かも)

で、発電して遠距離送電すると、変電、変電、送電、変電、変電、送配電、変電、変電、、、くらいやって、やっと充電です。それを放電してモーターを回す。
どの位、各工程で理想的にやれているんでしょうか? やれているなら変電所の巨大な変圧器を油冷にして冷却FANを付ける迄も無い。。。
超高圧の送電線だって、材が導電率最低に近い銅では無く成ってたりする。。。

中々理想的には行かない。
と、現役のパワエレ開発設計技術者の身としては思うのです。

尚、電動化が非効率なのは、内航貨物船を見ると判るかもしれません。決して電動化単独では効率Upに成らないので、機構面が楽に成る事を生かして2重反転プロペラを使ったり、エンジンのクランク軸からプロペラシャフト、プロペラを一直線に並べる必要が消えるので、船体の船型を改良して抵抗減にするとかの合わせ技をもって、トータルの数字を出していたりします。

質問者からのお礼コメント

解答有り難うございます。 想像していたよりも難解で大変な事なのだと感じました。 興味は有りますが頭が着いていきません泣
時間が掛かっても少しづつ理解出来るように努めます。

Answer 2

エクストレイルは元々アメリカで既に売っていたモデルを日本に持ってきただけですからね。
で、アメリカで売っているモデルに搭載されていたエンジンがVCターボエンジンです。

なので、ベースそのまま使ったんだろうなって思ってます。無理してe-powerにしなくても、そのエンジンで普通に走れるんだから随分勿体無いことするなあ、、、と思ってます。

Answer 3

＞エンジンの動力は100%発電に使われているそうですが、ただの発電機に何故新開発の可変圧縮エンジン(VCターボ)を使っているのでしょう？

→より高トルクのエンジンにすることで、より「低回転」でエンジンを稼働できます。（静粛性・質感の向上）

＞OHVの500ccも有れば充分だと思うのですが？
→500ccでは全開加速時または、高負荷連続走行での発電量（kw）が足りないので厳しいでしょう。
→小型エンジンを「全開稼働」する頻度が高いと、うるさいし燃費効率も悪いでしょう。

Answer 4

ガソリンエンジンのエネルギー効率は30%以下です モーターのエネルギー効率は90%です。最も効率が悪い作戦は エンジンで発電し その電気でモーターを回し 車を走らせる事です。
e-powerと言う技術は100年前からあり 最も古典的なハイブリッドで
重いものをゆっくり動かすことに適しており 山岳鉄道とか戦車などに使われてきました モーターは低速トルクが大きいので エンジンより重いものを動かす力が出ます。しかし 高回転になるとトルクが落ちで力が出ませんそして電力の大量消費が始まりますから高速では電気が足りません・・・だから大きなエンジンで必死に発電しないと間に合いません。

トヨタが採用しなかった理由は 良いバッテリーが開発出来ていなかったことと 価格の割に燃費が良くならないからです。
トヨタの方式は 低速は問い速が得意なモーターに任せ 高速は高速が得意な
エンジンに任せる そして惰性走行時はモーターが発電して電気を貯める。

実はガソリンエンジンで走るより e-powerの燃費は悪いのです。ただし
大きなモーターは大きな発電機でもあり 惰性走行時はモーターが発電しています これを回生ブレーキと呼び その発電された電気も使えるので
辛うじて ガソリン車より燃費が良い・・・・それがe-powerです。

火力発電所のエネルギー効率は60%を超えています。エンジンは20%と少しです・・・・エンジンで発電しては勝負にならない e-powerとは
EV化への繋ぎにすぎません。すぐになくなります。

Answer 5

エンジンで 発電し 電気でモーター回して走るという 効率が悪いことをして
環境にエコだと言っているので 燃費は、悪くなっちゃうのでしょう。走行用バッテリーも劣化しますし バッテリー重量も燃費に悪影響
素直にガソリンエンジンの方が 効率的で 環境影響も変わりないように思います。
新開発エンジンは、何らかの効率 燃費や、環境には良いものがあるのでしょう。
e-4orceに関して 詳しく知りませんが 機構が故障するやメンテナンスが必要などの問題があると思います。日産は、とにかく部品の耐久性が短く 故障が起きやすいので 過度の評価も出来ません。

Answer 6

関係ない話かもれませんが、アリア・セレナ・エクストレイルは中のシステムを新しくしたのですが、電気系統の不具合がとてつもないです。

特にアリアは工場から出荷されたばかりなのに、チェックランプが点灯しているのは当たり前です。

ナビが調子が悪い、ガソリンセンサーが壊れる、センサーのチェックランプ点灯するとか・・・

もうちょっとシステムが安定するまで待った方が良いかとは思います。

乗り心地はいいので、ちょっと残念なのですが・・・


日産関係者より

Answer 7

おっしゃりたい事はよく理解できます
むしろあのエンジンで純ガソリンモデルを出して欲しいくらいですね
車重は現在の1.8トンオーバーから1.6トン程度になるはず

でも
＞OHVの500cc
では不十分でしょう。一人で平地だけを淡々と流すだけならともかく
SUVらしく人と荷物満載、積雪突破なんて発電能力が追いつかなくて
すぐに電池切れで身動きが取れなくなりそうです

より大きな発電力をより小さな排気量で達成するという目的としてはアリかもしれません。でも普通のリーンバーンターボでも大差ない気もします

エクストレイル 1.5Lターボエンジン：KR15DDT
144PS/4400-5000rpm
250Nm/2400-4000rpm

フォレスター 1.8Lターボエンジン：CB18
177PS/5200-5600rpm
300Nm/1600-3600rpm

ZR-V 1.5Lターボエンジン：L15C
178PS/6000rpm
240Nm/1700-4500rpm

最大パワーはただでさえオマケなので無視しても良いのですが、ピークトルクの厚みとトルクバンドの幅は非常に大切です。特に発電機として使うなら

エクストレイルのエンジンに特段のアドバンテージがあるようには見えません・・・そのトルクバンドのガソリン消費量がどうなのかは知りませんけれど

日産が大好きなシリーズ式ハイブリッドの難点は、燃費改善効果がトヨタ式には及ばない事。そのかわりトヨタ式より遥かに高い自由度の四駆制御ができるので、これは欠点というより特性として割り切った方が良いと思います

みんカラ統計燃費
RAV4ハイブリッド：リッター17.13キロ
エクストレイルT33：リッター14.1キロ
確かに劣る。でも私ならエクストレイルを選びますね
RAV4搭載のトヨタ式ハイブリッド四駆に魅力はありません

Answer 8

e-powerはバッテリー容量が小さいので、エンジンで発電した電力だけでモーターを駆動して走行する必要に陥るケースもたくさんあります。
THSみたいに直接エンジンで駆動するよりもロスが大きいわけで、それで十分なパワーを発揮するには、通常エンジン車と似たりよったりのエンジン性能が必要なわけです。
というわけで通常エンジン車並のエンジンを搭載するわけですが、多少なりとも燃費を稼ぐためにVCエンジンを使ったということでしょう。
プリウスがアトキンソンサイクル（ミラーサイクル）エンジンを使うのと同じようなことでしかありません。

まあ、e-powerは結局THSみたいな完成度のシリーズ・パラレルHVを開発できなかった日産が苦し紛れに作ったものでしか無いので、効率悪いのも仕方ないでしょうね。
せめてPHEVなら、レンジエクステンダーとして意味があるのでしょうけど。

Answer 9

500ccじゃ無理じゃないかなぁ。
そこらの100v出す発電機と一緒にしてはいけません。
ぶっちゃけ一般的な発電機の100v15Aでは常に走行はできません。
万が一バッテリー残量が0でも常に充電し続けてなおかつモーターに満足のいく電力を供給しないといけないとなれば相応の排気量がないとダメです。

ちなみに500ccのエンジンで駆動させた時エクストレイルが動くと思いますか？
エネルギーってのは変換しても増えたりはしません。もし増やせるならそれは永久機関です。むしろエネルギー的にだけ見ればガソリンエンジンで直接駆動した方が効率がいい。
ただエンジンはアイドリングしないといけないし始動時にガソリンを食うし出力には山があるのでそれを100%排除できるのがepowerです。

なのでザックリ言えば発電専用といえどもエクストレイルを最低限動かせるだけのエンジンが必要と言うことです。