新型エクストレイルハイブリッド 加速タイム・性能 引き出す日産技術

エクストレイルのHYBRID性能を

技術者視点からも取り上げ

カタログでは絶対に分からない

生み出す技術

分かりやすく見ていきたいと思います

(出典元:http://www.nissan.co.jp/)

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SUV エクストレイル HYBRID 馬力 ハイパワー

エクストレイルHYBRID車

(エンジン+モーター)

HYBRID車種

20S

20X

20Xi

この3車種にHYBRID仕様となっています

ここでは

ライバル車との比較で

馬力はどれぐらいなのかを

見てみます

なお、マツダCX-5の馬力は

ガソリン車となります


エクストレイル HYBRID

合計出力:188PS

燃費:16.4km/L

●エンジン:MR20DD・DOHC直列4気筒

最高出力:108kw(147PS)/6000rpm

最大トルク:207N・m(21.1kgf・m)/4400rpm

●モーター:RM31・交流同期電動機

最高出力:30kw(41PS)

最大トルク:160N・m(16.3kgf・m)

動力用主電池:リチウムイオン電池

(出典元:http://www.nissan.co.jp/)


スバルフォレスターAdvance

合計出力:158.6PS

燃費:18.6 km/L

●エンジン:FB20 直噴2000cc AWD

最高出力:107kw(145PS)/6000rpm

最大トルク:188N・m(19.2kgf・m)/4000rpm

●モーター:e-BOXER

最高出力:10kw(13.6PS)

最大トルク:65N・m(6.6kgf・m)

動力用主電池:リチウムイオン電池


マツダ CX-5

合計出力:156PS

燃費:14.8〜16.0km/L

形式:2000cc 2WD

●エンジン:SKYACTIV-G 2.0

最高出力:115kw(156PS)/6000rpm

最大トルク:199N・m(20.3kgf・m)/4000rpm


トヨタ ハリアー HYBRID(E-Four)

合計出力:197PS

燃費:21.4㎞/L

形式:2500cc 4WD

●エンジン:2.5L 2AR-FXE

最高出力:112kw(152PS)/5700rpm

最大トルク:206N・m(21.0kgf・m)/4400-4800rpm

●フロントモーター

最高出力:105kw(143PS)

最大トルク:270N・m(27.5kgf・m)

●リアモーター

最高出力:50kw(68PS)

最大トルク:139N・m(14.2kgf・m)

(出典元:http://www.nissan.co.jp/)

システム最高出力は

◆エクストレイルHYBRID:188馬力

◆トヨタハリアーHYBRID:197馬力

◆スバルフォレスターe-BOXER:158.6馬力

◆マツダCX-5:156馬力(ガソリン車のみ)


HYBRID(エンジン+モーター)は

188馬力や197馬力とハイパワーで

エクストレイルはハリアーに

引けを取らないパワーで駆動します

ちなみにプリウスプラグインハイブリッド

システム最大出力は122馬力です

SUVはプリウスよりも強い馬力があります

発進時はモーターが駆動します

ガソリン車に比してパワーがあるため

「グイッと」ひっぱるような力強さのある

出足が感じられます

急勾配や悪路での脱出には

効果バツグンだと思います

(出典元:http://www.nissan.co.jp/)

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エクストレイル HYBRID 加速性能(加速タイム)

HYBRIDの馬力はガソリン車と比べ

パワーが大きいことは

わかりました

そのパワーを測る指標として

加速タイムがあります

スタートから100㎞に達するのに必要な時間から

比較していきます

先ほどのライバル車との比較を掲載します

加速タイム比較

◆エクストレイルHYBRID:8.3秒

◆トヨタハリアーHYBRID:8.2秒

◆スバルフォレスターe-BOXER:9.8秒

◆マツダCX-5:10.3秒(ガソリン車のみ)

(出典元:http://www.nissan.co.jp/)

ご覧のように

ハリアーが8.2秒と早いのですが

エクストレイルも8.3秒と

まったく同列のハイパワーが見てとれます

ガソリン車であるCX-5は10.3秒と

出力156馬力が表す通りの結果となっています

このHYBRIDの性能は体験してみたい数値ですね

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エクストレイルHYBRID SUV機能&加速性能を引出す技術

日産エクストレイルHYBRIDには

加速性能を効果的に引き出すための

秘訣が盛り込まれているらしい

日産の技術陣から導き出された

技術を取り上げていきます

(出典元:http://www.nissan.co.jp/)

12Vバッテリーがエンジンルームにない

通常、車の12Vバッテリーが

フロントのエンジンルームに設置されています

エクストレイルはエンジンルームにはありません

知らないとチェックのしようもありません

どこにあるかというと

後部座席下にHYBRID用の

リチウムイオンバッテリーが

搭載されています

12Vバッテリーはその横に配置されています

なぜ、12Vバッテリーを後部に移動しているのか?

エクストレイルの12Vバッテリーは

通常ですとオルタネーター(発電機)と接続されて

発電した電気を12Vバッテリーに補充する仕組みなのですが

エクストレイルHYBRIDには発電機がありません

発電機がないのでリチウムイオンバッテリーから

電気を補充させているため近くに配置しています

(出典元:http://www.nissan.co.jp/)

燃費効率を上げる空力特性を改善

・空力パーツ

車の空力は思っている以上に

燃費へ影響するそうです

エクストレイルHYBRIDの

車体底部にはガソリン車では必要のない

リチウムイオンバッテリーを搭載する必要があります

バッテリー搭載に伴い

コスト抑制の配置計画や剛性確保の

技術が盛り込まれます

底部の形状によっては

「空気抵抗」によって燃費に影響が出ます

徹底した燃費向上を追求する使命から

この抵抗を改善するために

空力パーツ」がいくつか追加されています

この追加で10mm程度

最低地上高も下がっているようです

底部を一見すると

エアロカスタム的に見えてしまいますが

飾りではありません

実に重要な役目を担ったパーツが

装備されていますので

じっくり見てやってください

(出典元:http://www.nissan.co.jp/)

・低燃費タイヤ

エクストレイルHYBRID車には

専用の低転がり抵抗タイヤが使われています

燃費向上のために考えられたすべてを

投入されているのが細かいところですが

よくわかります

でも言われないと分からないですね

日産技術はバッテリー搭載にも活用

HYBRIDのバッテリーの一番は

高い効率で働いてくれることにあります

エネルギー密度が高い「リチウムイオンバッテリー」

日産自動車は

リチウムイオン開発を30年前から進めていて

リチウムイオンバッテリーには強みを持ったメーカーです

・リーフ

・フーガ ハイブリッド

・スカイライン ハイブリッド

では以前から使っていて

まったく一からの取り組みではありません

その技術力で搭載する工夫がされているようです

(HYBRID専用リチウムイオンバッテリー)

(出典元:http://www.nissan.co.jp/)

エクストレイルHYBRIDの

バッテリーのみの重量は約40kgです

そのバッテリーを固定するブラケットなどで

さらに重量が増しています

ガソリン車に比べて

全体では130kg重くなっているそうです

そのリチウムイオンバッテリーを

固定するブラケットがフレームに直結して

ブラケットが横木を通したような形状で

結果、フレームが強化されたそうです

バッテリー周りにも溶接ポイントかあって

これも剛性アップのひとつらしいです

SUV機能を引き出す駆動コントロール

マニアック過ぎて分かりづらいです

ご了承ください

エクストレイルハイブリッドシステムは

1モーター・2クラッチ

インテリジェントデュアルクラッチコントロール

呼ばれるシステムです

下図はエンジンとモーターの

使い分けイメージです

(出典元:http://www.nissan.co.jp/)

構造的には

・エンジン

・モーター

・トランスミッション

その間に2つのクラッチがあるということです

構造がシンプルな分

特にクラッチを掴む制御が

大変難しいらしいです

例えば

アクセル操作で加速していく時に

EV走行からエンジンに代わる時までに

変数が5つあります

1)エンジン

2)クラッチ1 

3)モーター 

4)クラッチ2

5)トランスミッション

この5段階のコントロールが

非常に難しいらしいです

(1モーター2クラッチ方式イメージ)

(出典元:http://www.nissan.co.jp/)

これをコントロールをステップ制御といって

有段変速のような感覚が感じられます

一種アグレッシブな

SUV的感覚を強く感じてもらうために

このステップ制御が使われているそうです

たいへんですね

HYBRIDである前にSUV車

エクストレイル技術陣は

エクストレイルHYBRIDは “SUV”

“シーンを選ばない走破性、走行性”

絶対犠牲にせず確保する車作りを目指したそうです

SUV概念を守るための空間の確保

これを確保するには

・地上高(地面からのクリアランス)の確保

・トランクスルーの確保

これにはバッテリーを薄くて小型にすることで

エクストレイル ハイブリッドが誕生しています

そして一番大事な製作者が守ったことです

それはテンパータイヤが積載されているのが

エクストレイルハイブリッドです

HYBRIDではバッテリーを

後部に積み込む必要から

テンパータイヤを無くしている

メーカーがあります

エクストレイルHYBRIDは

オフロードを走れて、走れる車であるためには

タイヤ交換の可能性が非常に高いことから

テンパータイヤは必須なのです

エクストレイル ハイブリッドのバッテリーは

・フーガ ハイブリッド

・スカイライン ハイブリッド

と比較して小さて約半分位で

創られていて

バッテリーコストは

セル数を増やせばコスト増になるそうです

要するに大きくなれば高くつくというこです

エクストレイルはサイズを小さくしたことから

低コストになったそうです

HYBRID化に係る燃費向上システム

エクストレイル ハイブリッド車は

ハイブリッドシステムの効率を追求した結果

EV走行が長く感じられる設定となった

高速道路などで定速走行中でも

条件によってEV走行(電気だけで走る)します

ガソリンエンジンからモーターに

「EV走行」に隙があれば切り替わる

システムになっているということです

(出典元:http://www.nissan.co.jp/)

以上

いかだでしたでしょうか

技術者は広範囲に

ユーザー思考やコストに配慮しっつ

自らが目指す機能を埋め込んでいく

この作業を知らない俳でも

大変さが伝わります

この記事を取り上げなければ

知り得なかったかもしれません

こんな技術者の思いに馳せながら

ユーザーとして大事にしたいですね

最後までご覧いただき

ありがとうございました

(出典元:http://www.nissan.co.jp/)

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