Двигатели Nissan EM61, EM57

Двигатели em61 и em57 используются на автомобилях крупнейшей автомобильной компании Ниссан. Попытки замены традиционных двигателей внутреннего сгорания на электрические моторостроители концерна пытались осуществить давно. Но реальное воплощение в жизнь их разработок произошло сравнительно недавно. На рубеже ХХI столетия запущен в производство первый электрический двигатель для автомобиля.

Описание

Силовые агрегаты нового поколения em61 и em57 выпускаются с 2009 по 2017 годы. В комплекте с ними идет одноступенчатая автоматическая трансмиссия (редуктор), заменившая традиционную коробку передач.

Двигатель em61 электрический, трехфазный, синхронный. Мощность 109 л.с. при крутящем моменте 280 Нм. Пример для полного представления этих показателей: автомобиль разгоняется до 100 км/час за 11,9 сек, максимальная скорость движения 145 км/час.

Силовыми установками em61 оснащались автомобили Ниссан Leaf первого поколения с 2009 по 2017 годы.

Параллельно на некоторые модели авто этой же марки в разные годы того же периода устанавливался двигатель em57.

В различных источниках можно встретить расхождение в датах производства мотора. Для восстановления истины в этом вопросе необходимо учитывать, что двигатель впервые был установлен на Ниссан Лиф в 2009 году. В конце года состоялась его презентация на Токийском автосалоне. А с 2010 года началась продажа авто широким массам населения. Таким образом дата создания двигателя – 2009 год.

Еще одно уточнение. На различных форумах двигателю «присваивают» несоответствующие действительным названия. В реальности ZEO к маркировке силового агрегата не относится. Этим индексом обозначались автомобили с двигателем em61. С 2013 года на новые модели Лифов начали устанавливать моторы em57. Эти автомобили получили заводской индекс AZEO.

Устройство и вопросы эксплуатация электрических двигателей на автомобилях рассматриваются вкупе с маршевой (тяговой) батареей (АКБ). Силовые агрегаты em61 и em57 комплектуются АКБ 24 кВт и 30 кВт.

Батарея имеет внушительные размеры и вес, устанавливается на автомобиле в районе переднего и заднего сидений.

За все время существования двигатели прошли четыре модернизации. Во время первой был увеличен пробег на одной зарядке до 228 км. При второй АКБ получили более продолжительный срок службы. Третья модернизация коснулась замены батарей. Двигатель стал оснащаться АКБ нового типа, отличающимися повышенной надежностью. Последняя модернизация позволила увеличить пробег на одной зарядке до 280 км.

При модернизациях двигателя получила изменение система его рекуперации (превращение двигателя в генератор во время торможения или езды накатом – в этот момент происходит активная подзарядка батарей).

Как видим, модернизация в основном коснулась изменений в АКБ. Сам двигатель изначально получился на редкость удачным.

Во время очередных плановых ТО (1 раз в год или после пробега 24 тыс. км) на двигателе проводятся только проверки. Контролю подвергается:

• состояние проводов;
• порт зарядки;
• эксплуатационные показатели(состояние) АКБ;
• проводится компьютерная диагностика.

Через 200 тыс. км пробега заменяется ОЖ системы охлаждения и масло в редукторе (трансмиссии). При этом нужно знать, что сроки замены технических жидкостей являются рекомендательными. Другими словами – их можно увеличивать без какого-либо отрицательного воздействия на двигатель. Подробно об этом можно прочитать в инструкции по эксплуатации вашего автомобиля.

Технические характеристики

*время зарядки сокращается до 4-х часов при использовании специального 32-х амперного ЗУ (в комплектацию двигателя не входит).
**ввиду малого срока эксплуатации уточненных данных по ресурсу реального пробега пока что нет.

Надежность, слабые места, ремонтопригодность

Для полноты представления возможностей электрического двигателя автомобиля каждого водителя интересуют дополнительные сведения. Рассмотрим основные из них.

Надежность

Электрический мотор Ниссан превосходит в надежности обычные ДВС. Это обусловлено многими факторами. В первую очередь тем, что двигатель не обслуживаемый. В нем нет даже контактных щеток. Трущихся частей всего лишь три – статор, якорь, подшипники якоря. Получается, что ломаться в двигателе нечему. Операции, проводимые во время ТО подтверждают сказанное.

При обмене опытом на специализированных форумах участники подчеркивают надежность двигателя. Например, Ximik из Иркутска пишет (стиль автора сохранен):

Слабые места

В самом двигателе слабых мест не обнаружено, чего не скажешь об АКБ. Нарекания в ее адрес имеются, порой не совсем обоснованные. Но обо всем по порядку.

Первое. Длительный процесс зарядки. Это так. Но его можно сократить вдвое, если пользоваться отдельно приобретенным зарядным устройством. Более того, при зарядке на специальных зарядных станциях напряжением 400В и током 20-40А процесс зарядки АКБ занимает около 30 минут. Единственной проблемой в этом случае может стать возникновение перегрева батареи. Поэтому этот способ применяется только в условиях низких температур (идеально для зимы).

Второе. Естественное снижение полезной емкости АКБ примерно на 2% на каждые 10 тыс. км пробега. В то же время этот недостаток можно считать не актуальным, поскольку общий срок службы батареи составляет около 15 лет.

Третье. Отсутствие принудительного охлаждения АКБ приносит значительные неудобства. Например, при температуре окружающего воздуха выше +40˚C производитель не рекомендует пользоваться автомобилем.

Четвертое. Отрицательные температуры тоже не являются благом. Так, при -25˚C и ниже АКБ перестает принимать заряд. Дополнительно, в зимнее время пробег автомобиля снижается примерно на 50 км. Основная причина возникновения этого явления – включение приборов обогрева (печки, руля, подогрева сидений и др.). Отсюда – повышенный расход электроэнергии, более быстрый разряд батареи.

Ремонтопригодность

Мотор ремонту до сих пор не подвергался. В случае возникновения такой необходимости придется обратиться к официальному дилеру, потому как на автосервисах выполнить эту работу будет проблематично.

Восстановление работоспособности батареи осуществляется заменой вышедших из строя ячеек питания.

В самом крайнем случае силовой агрегат можно заменить контрактным. Интернет-магазины предлагают на выбор двигатели из Японии, США и других стран.

Видео: Замена масла в редукторе электромобиля Ниссан Лиф.

Двигатели Nissan em61 и em57 зарекомендовали себя достаточно мощными и надежными силовыми электрическими агрегатами. В них превосходно сочетаются долговечность и простота обслуживания.

Электрическая система Nissan Leaf

Некоторые из систем транспортного средства работают по-разному и имеют разные эксплуатационные характеристики, чем транспортные средства, оснащенные двигателем внутреннего сгорания.

Основное различие заключается в том, что Nissan Leaf питается от электричества. Электромобиль не требует и не может использовать бензин, как транспортное средство, работающее на традиционном двигателе внутреннего сгорания. Электрический автомобиль использует электричество, хранящееся в литий-ионной (Li-ion) батарее. Литий-ионный аккумулятор Ниссан Лиф должен быть заряжен электричеством до того, как автомобиль будет приводиться в движение. Когда автомобиль работает, литий-ионный аккумулятор постепенно разряжается. Если литии-ионная батарея полностью разрядится, автомобиль не будет работать, пока он не будет перезаряжен.

Процесс зарядки обычно занимает примерно от 30 минут до 21 часа. Данная модель электрокара использует два типа батареи. Один из них — батарея на 12 вольт, такая же как в обычном автомобиле, а другая — литий-ионная батарея (высокое напряжение).

12-вольтовая батарея обеспечивает питание систем автомобиля и таких функций, как аудиосистема, дополнительные контролирующие системы, фары и стеклоочистители. Высоковольтная батарея (Li-ion) обеспечивает питание электродвигателя (тягового двигателя), который приводит автомобиль в движение. Литий-ионный аккумулятор также заряжает 12-вольтовую батарею.

Автомобиль должен быть подключен для зарядки литий-ионного аккумулятора. Кроме того, система транспортного средства может увеличить дальность поездки транспортного средства путем преобразования движущей силы в электричество, которое хранится в литий-ионной батареи, в то время как транспортное средство замедляется или движется вниз. Это называется рекуперативным торможением.

Ниссан Лиф считается экологически чистым транспортным средством, поскольку он не выделяет выхлопные газы, такие как диоксид углерода и оксид азота.

Nissan Leaf содержит герметичную литий-ионную батарею высокого напряжения. Если литий-ионная батарея выбрасывается ненадлежащим образом, существует опасность нанесения ущерба окружающей среде.

Во избежание повреждения литий-ионной батареи:

• не подвергайте автомобиль воздействию температуры окружающей среды выше 49°C (120°F) в течение более 24 часов;
• не храните транспортное средство при температуре ниже -25°C (-13°F) в течение более семи дней;
• не оставляйте Nissan Leaf более 14 дней, когда установленный литий-ионный аккумулятор разряжен до нуля или около нуля (состояние заряда);
• не используйте литий-ионный аккумулятор для любых других целей;

Если наружная температура -25°C (-13°F) или меньше, литий-ионная батарея может замерзнуть, и ее нельзя заряжать. Переместите автомобиль в теплое место.

Мощность литий-ионной батареи в Ниссан Лиф так же как и во всех таких батареях со временем уменьшается. По мере того, как возраст батареи и мощность уменьшатся, это приведет к уменьшению первоначального пробега автомобиля. Это нормально, и не свидетельствует о каких-либо дефектах в литий-ионной батареи.

По оценкам NISSAN, емкость батареи составит примерно 80% от первоначальной мощности через 5 лет, хотя это только оценка, и этот процент может варьироваться (и быть значительно ниже) в зависимости от использования отдельного автомобиля и использования литий-ионных батарей.

Литий-ионный аккумулятор имеет ограниченный срок службы, и когда его зарядная емкость падает ниже определенного уровня, загорается сигнальная лампа системы EV, в данном случае необходимо произвести осмотр электромобиля и заменить батарею. Для этого рекомендовано обратится к сертифицированному дилеру NISSAN для получения информации об утилизации литий-ионной батареи. Производитель не рекомендует самостоятельно перерабатывать или утилизировать батарею.

Движение с разряженной батареей

Когда пункт назначения в навигационной системе, превышает диапазон доступный автомобилю, навигационная система автоматически выполняет поиск местоположения ближайших зарядных станций.

На приборной панели загораются сигнальные лампы, а на жидкокристаллическом дисплее с точечной матрицей отображаются сообщения о низком заряде батареи (Li-ion).

На экране навигационной системы так же отображаются инструкции для скорейшего прибытия на ближайшую зарядную станцию.

Диапазон транспортных средств очень ограничен, когда эти сигнальные огни загораются и отображаются сообщения. Следуйте инструкциям на экране навигации и немедленно зарядите автомобиль на ближайшей зарядной станции.

Существует три уровня информации, которые будут отображаться, когда литий-ионная батарея разряжается:

Уровни разряда батареи

1. На панели приборов загораются предупреждающие индикаторы (сигнальная лампа низкого заряда батареи и основная сигнальная лампа), а на жидкокристаллическом дисплее системы отображается сообщение «Литий-ионный аккумулятор уровень низкий», указывая на низкий заряд батареи Li-ion;
2. Если автомобиль приводится в действие и литий-ионная батарея продолжает разряжаться, диапазон движения на приборной панели изменяется на «—«;
3. Когда загорается индикатор ограничения мощности тягового двигателя, это приводит к снижению скорости транспортного средства. В данном случае производитель рекомендует оставите автомобиль в безопасном месте до того, как литий-ионная батарея полностью разрядится, и обратится в службу поддержки на дороге.

Зарядка 12-вольтовой батареи

12-вольтовая батарея заряжается автоматически, используя электроэнергию хранящуюся в литий-ионной батарее.

Когда заряжается 12-вольтовая батарея, загорается индикатор состояния заряда на приборной панели (за исключением случаев, когда зарядка литий-ионного аккумулятора или выключатель питания находится в состоянии готовности к работе).

Во время использования автомобиля

Литий-ионная батарея может заряжать 12-вольтовую батарею, если необходимо, когда переключатель питания находится в состоянии готовности в положении ON.

12-вольтовая батарея не заряжается при следующих условиях:

• когда выключатель питания находится в положении ACC;
• когда выключатель питания находится в положении ON, а положение джойстика находится в нейтральном положении N (Neutal);

Во время «простоя» автомобиля

Когда система EV выключена в течение длительного времени, 12-вольтовая батарея может автоматически заряжаться в течение короткого периода времени на регулярной основе.

Если доступный заряд составляет менее 30%, чтобы предотвратить замерзание литий-ионной батареи, не оставляйте автомобиль, если температура ниже -20°С (-4°F), и если транспортное средство не подключено к зарядному устройству.

Литий-ионный аккумулятор помогает предотвратить замерзание батареи. Нагреватель литий-ионного аккумулятора автоматически включается, когда температура батареи Li-ion составляет приблизительно -20°С (-4°F) или холоднее. Литий-ионный аккумулятор автоматически отключается, когда температура батареи Li-ion составляет приблизительно 14°С (10°F) или выше.

Литий-ионный аккумулятор использует электрическую энергию от внешнего источника, когда зарядное устройство подключено к транспортному средству. Литий-ионный аккумулятор использует электрическую энергию от литий-ионного аккумулятора, когда зарядное устройство не подключено к автомобилю.

На заметку

Подключите зарядное устройство к транспортному средству и поставьте выключатель питания в положение «OFF» при парковке автомобиля, если температура может опуститься ниже -20°С (-4°F). Это обеспечивает внешнее питание литий-ионного аккумулятора во время его работы и не разряжает литий-ионный аккумулятор.

Индикатор состояния зарядки загорается в определенном порядке, когда работает нагреватель литий-ионной батареи. Индикаторы состояния зарядки используют тот же шаблон, что и для 12-вольтовой зарядки аккумулятора. Индикаторы состояния зарядки не меняются, если литий-ионный нагреватель батареи работает одновременно с указанными выше функциями.

Литий-ионный аккумулятор использует литий-ионный аккумулятор для работы, даже если автомобиль подключен к зарядному устройству, когда:

• выключатель питания автомобиля находится в положении ON;
• на зарядное оборудование не подается электричество;

Когда литий-ионный аккумулятор уже работает с использованием внешнего источника питания, он будет продолжать использовать внешний источник питания, даже если переключатель питания находится в положении ON.

При работе литий-ионного аккумулятора (литий-ионная аккумуляторная батарея с температурой приблизительно -20°С (-4°F) или более холодная) при движении транспортного средства уменьшается дальность передвижения. Возможно, придется заряжать литий-ионный аккумулятор раньше, чем при более высоких температурах.

Литий-ионная батарея требует больше времени для зарядки, когда работает литий-ионный аккумулятор.

Прогнозируемое время зарядки, отображаемое на счетчике и навигационной системе, увеличивается, когда работает обогреватель литий-ионной батареи.

Эффективность управления климатом уменьшается при использовании Climate Ctrl. Таймер или дистанционное управление климатом, пока работает литий-ионный аккумулятор.

Литий-ионная батарея может не заряжаться до ожидаемого уровня, используя таймер зарядки, когда в течение работы литий-ионного аккумулятора установлен «Время начала» (Start Time) и «Время окончания» (End Time).

При зарядке в холодную погоду установите только таймер зарядки «Время окончания». Автомобиль автоматически определяет, когда начать зарядку, чтобы полностью зарядить батарею Li-ion, даже если работает литий-ионный аккумулятор. Зарядка заканчивается до установленного времени окончания, если литий-ионная батарея полностью заряжена.