今日の燃焼機関開発における最大の課題は、純粋な燃焼機関からハイブリッド駆動への移行から生じています。
燃焼機関と電気モーターを組み合わせると、新たな動作条件が数多く発生することになります。たとえば、クランクシャフト駆動には、連結されたeモーターを介してさらなる負荷も伝達されるため、クランクシャフトのベアリングにより大きなストレスがかかります。走行中に燃焼機関のスイッチが一時的に切られ、冷却されますが、その後、冷却された状態で高出力を出さなければなりません。
AVLのアプローチ：AVLのソフトウェアソリューションは、電気モーターを非常に詳しく表現することもできるように拡張されています。また、内燃機関とともに単一のシミュレーションモデルに統合されています。
燃焼機関駆動とは対照的に、ハイブリッド駆動は数十年に及ぶ経験がありません。そのため、燃焼機関、電気モーター、トランスミッションの相互作用に関する解析と最適化を実現するシミュレーションソリューションが不可欠です。
CO2排出・吸収のバランスを改善するためにバイオ燃料または合成燃料で燃焼機関を運用する労力は、燃焼機関のコンポーネントにさまざまなストレスを与える可能性があり、場合によっては著しいストレスを与えることもあります。
さらに、新たな音響条件もあります。純粋な電気駆動のフェーズでは、トランスミッションのノイズは燃焼機関の影に潜んでいたものが目立つようになっており、主なノイズ発生源になる可能性があります。
AVLのソフトウェアは、内燃機関を搭載したパワートレインの構造動力学シミュレーションの業界リーダーです。
強度・音響計算で現実的かつ正確な結果を得るために決め手となるのは、すべり軸受とピストングループに関する詳細なトライボロジーモデルです。
AVLシミュレーションプラットフォームの統合ソリューションとして、多くのオプションが用意されています。これにより、計算プロセスが大幅に簡略化され、異なる計算分野間でのデータ交換が容易になります。たとえば、流量シミュレーションの結果は、構造力学シミュレーションの境界条件として簡単に採用できます。
AVLの専門知識は、後処理ツールやワークフローにも組み込まれています。音響計算などで生成される大量のデータを自動化し、効率的に解析できます。データ解析向け特殊ツールを利用すれば、すべり軸受における油膜の動的挙動、過度摩耗のリスク、関連する騒音源の特定などの評価が容易になります。
AVL EXCITETMにより、開発初期段階から生産開始までの燃焼機関の挙動について信頼性の高いステートメントを作成することを可能にします。熱力学、トランスミッションの構造、高水準な予測品質をまとめて考慮することで、コンセプトの段階から信頼性の高いステートメントを作成することができます。また、テストエンジンの振動挙動解析は、プロトタイプ開発における妥当性確認済みモデルで対応します。これにより、開発目標を絞り込み、音響に関する目標を確実に達成することができます。
- AUDI AG 音響開発エンジニア マーカス・ディーテリッヒ氏
AVLは内燃機関に特化したマルチボディシミュレーションソリューションを提供しています。その範囲は、モデルセットアップのサポートからパワートレイン固有の後処理ソリューションまで多岐にわたります。ソリューションには、AVLのエンジニアリングに関する専門知識も含まれています。
AVLのソリューションが他のすべてのソリューションとの違いを生み出しているのは、AVLがマルチボディダイナミクスシミュレーションを開発・実装した物理モデルです。これらはいわゆる弾性流体力学接触モデルであり、非常に詳細であるため、油膜を含むすべての細部とともにエンジン内のすべり軸受を表現します。
モビリティ革命が本格化しています。この革命は、持続可能性を高めた、新たな推進システムの開発だけにとどまるものではありません。むしろ、開発プロセス全体が激変しています。その変化を主導しているのは、シミュレーションです。
現時点では、設計プロセスとエンジニアの限界を押し上げることについて、完成車メーカーやサプライヤーを含むどの企業も直面する課題を理解することが重要です。さまざまなシステムが増えるにつれて、部門やチームの構造も変化しています。AVLは、その変化を把握しています。AVLはソフトウェア開発者たちだけで成り立つ企業ではないため、こうした変化のプロセスについても経験があります。私たちはエンジニアであり、また、ユーザーでもあります。ソフトウェアやプロジェクトにおける直感的なワークフロー、ジェネレーター、操作ガイド機能、評価には、こうしたさまざまな視点から得られたAVLの知見を活かしています。
