IC エンジンと車両システムの熱管理

温度管理は、内燃エンジン (ICE) を最適化し、熱交換器や冷却ファンを含む車両システム全体のパフォーマンスを予測するために不可欠な部分です。

電気自動車およびハイブリッド電気自動車に焦点が移っているため、熱解析は現在、従来の ICE を超えて、代替電子燃料 (水素を含む) での性能やハイブリッド推進システムの一部としての使用を含めています。これらの開発には、エンジンの排出物、摩擦、オイル消費量、騒音、振動、ハーシュネス (NVH) を削減しながら、全体的な効率を向上させるための研究開発リソースが必要です。

ICE によって発生する熱は、システムのパフォーマンスと構造的完全性の両方に大きな影響を与えます。エンジンコンポーネントとシステム全体の設計を成功させるには、パワートレイン構造全体の温度を正確に予測することが不可欠です。プロトタイプ段階での熱負荷によるコンポーネントの故障は、コストがかかるだけでなく、エンジンの納入までの時間スケールに影響を与える可能性があります。熱解析の主な焦点領域には、低温から最適な状態へのウォームアップ、パワートレインの完全性、ピストンのパフォーマンスと耐久性が含まれます。

ハイブリッド システムと電気システムの場合も同様に、固体コンポーネントと流体コンポーネントの両方をモデル化して、効果的な冷却システムを開発し、熱交換器パックへの熱の流れを改善できます。

開発の初期段階では、物理プロトタイプのモデリングは高価であり、選択した設計パスにコミットする前に、仮想シミュレーション ツールで多くの「仮定」に答える必要があります。詳細な熱モデルは、全体的なパフォーマンスを評価し、排出ガス、摩擦、オイル消費量、燃料使用量を削減するために不可欠です。