FAST - エンジン性能

エンジン性能への機械的摩擦効果の予測

機械的摩擦は速度、負荷、温度、オイル粘度、シリンダー圧力、エンジンアーキテクチャによって変化し、それらの変化は予測される燃料経済性、性能およびキャリブレーションの決定に大きな影響を与える可能性があります。

FASTは予測的な機械的摩擦をエンジン性能モデリングワークフローに直接導入します。これにより、エンジニアは単独での摩擦分析またはWAVEと連携してエンジン性能シミュレーションをサポートするために、運転条件固有のFMEPデータを迅速に生成できます。これにより、より高精度のコンポーネントモデルを必要とせずに、より初期段階かつ現実的に摩擦効果を反映させることができます。

高速摩擦マップとサブシステムレベルの摩擦挙動を提供することで、FASTは性能チームが広汎な仮定や固定摩擦因子を超えて発展するのを助けます。これにより、より良いアーキテクチャの比較、より代表的な仮想キャリブレーション、および設計選択が全体的なエンジン効率に与える影響のより自信を持った評価が可能になります。

シミュレーションとキャリブレーション用の摩擦マップ

FASTはエンジンおよび車両システムモデリングで使用するための予測摩擦マップを生成できます。これらのマップは車両システムシミュレーションと仮想キャリブレーションのためにリアルタイムのエンジンプラントモデルに組み込むことができます。

これは、摩擦を単に固定値として扱えない場合にFASTが価値を持つ理由です。エンジン摩擦は速度、負荷、温度、オイル粘度、運転条件に応じて変化し、これらの変化は性能と燃費予測に大きな影響を与える可能性があります。

作動エンジンFMEP予測

作動状態でのFMEPは、エンジン性能シミュレーションモデルへの入力としてしばしば必要とされます。作動操作中では、ピストンリング、ピストンスカート、小端ベアリング、大端ベアリング、主ベアリングにガス力が作用するため、クランクトレインの摩擦は無負荷摩擦を超えます。FASTは摩擦計算内でシリンダー圧力データを使用してこの種の予測をサポートします。

これは特にガソリンエンジンとディーゼルエンジンを比較する場合に重要です。ディーゼルエンジンではシリンダー圧力が高く、燃料システムを駆動するためのエネルギーが必要となるため、作動FMEPが大幅に高くなる可能性があります。

性能主導の設計決定

FASTは、運転条件および設計選択による摩擦の変化を評価することでエンジン性能開発をサポートします。次の目的で使用できます：

• エンジン性能シミュレーションモデルの摩擦入力を提供
• 実現可能性および概念開発時にエンジンアーキテクチャを比較
• ダウンサイジングおよびライトサイジングコンセプトの摩擦影響を評価
• 性能と燃費の目標設定をサポート
• クランクトレイン摩擦に対するオイル粘度の影響を調査
• 運転条件にわたるサブシステムレベルの摩擦応答を提供

ハイブリッドエンジンの性能

FASTは、通常のダウンサイジングからより高いブレーキ熱効率を目指したライトサイジングへ焦点を移すハイブリッドエンジン開発に関連します。ハイブリッドアプリケーションでは、小径/長ストロークアーキテクチャ、クランクオフセット、ロッド長、ベアリング径などの選択の影響を評価するために摩擦予測が役立ちます。長ストローク設計は中行程でのピストンスピードを増加させ、ピストンリングやピストンスカートの摩擦を増加させる可能性があり、大径のクランクベアリングはベアリング摩擦を増加させる可能性があります。

FASTは、ベルト駆動の電動機を持つマイルドハイブリッドレイアウト、ベルト駆動無しのプラグインハイブリッドコンセプト、異なる温度条件下でのエンジン摩擦、バッテリーおよびエンジン運転条件下でのハイブリッド制御戦略など、ハイブリッド固有の構成の分析をサポートできます。

重要性

正確な摩擦入力はエンジン性能シミュレーションの質を向上させます。FASTはそれらの入力を迅速に生成することができるため、摩擦効果を早期に考慮し、後で修正として加えるのではなく初期段階で考慮できます。これにより、ハードウェアに高価なコミットメントをする前に、より良いアーキテクチャ、キャリブレーション、効率の決定を行うのに役立ちます。

FASTを使用して、予測的な機械的摩擦をエンジン性能シミュレーション、仮想キャリブレーションおよびハイブリッドパワートレイン開発に取り入れてください。