問題: 汚染物質排出量の削減_カーボンニュートラル対策
目標: 効率的で強力な燃焼エンジン
バルブ制御は熱力学、ひいては内燃機関の効率を最適化するための重要な要素です。
動弁制御の解析では、カムシャフトの位置に相当するバルブリフト量、及び、カムシャフト角度に基づいて計算しています。特に、エンジン回転数に応じたバルブのダイナミックな開閉動作(バルブ着座時の挙動解析)に重点が置かれています。
燃焼エンジンにおけるシリンダーヘッドでの測定
開閉動作を確実に評価には、バルブリフト、バルブ速度、バルブ加速度の計算が必要であり、角度信号は回転速度ボード12.3GHzにて計測されます。以下のいずれかの方法で試験・計測されます。
・テストベンチ上での試験
レーザー振動計による電動カムシャフト軸の測定
・走行によるエンジン燃焼時の試験
Sensitecの磁気抵抗(MR)センサー技術による燃焼時の計測
測定データは、バルブトレイン解析ソフトにより、バルブの速度と加速度、開閉動作、ストローク損失、共振、電圧動作などの変数を自動的に評価し、グラフィカルに表示されます。
燃焼エンジンのバルブトレイン調査の利点
燃焼エンジンの測定値は、電動化したシリンダーヘッドの測定値よりも優れています。例えば、燃焼エンジンのカムシャフトまたはシリンダーヘッドの実際の捩り振動と熱膨張挙動の下でのガス力の影響を調査可能です。これらの影響は、充電および排気の背圧(微粒子フィルター)が増加するにつれて、益々重要になります。
もう一つの利点はテストベンチ購入コスト、設備配置コストを節約できる事です。
動的パラメータの自動評価用オプションソフト
バルブの開度や動的な開閉時間などの動的パラメータの手動評価は、多数の異なる操作点を考えると非常に面倒で、作業時間の大部分を占めます。
「Valve Drive」ソフトウェアモジュールは、これらの評価を自動的に行うことを目的として開発されました。一定の離散速度で計測を行う代わりに、回転速度を上昇させながら試験を実行できるようになり、テストベンチの使用時間を短縮できました。
ソフトウェアモジュールでは、動的開閉の角度位置、接触速度、ストローク損失、リフティング、バルブバウンス、コンポーネントへの機械的負荷(カップドライブの表面圧力)、ストローク面積、バルブのオーバーラップなどのパラメータをソフトウェアモジュールで評価できます。
このソフトウェアは、複数の信号(ストローク、速度、加速度)の曲線を評価し、対応する結果パラメータとともに各サイクルに対して比較表示します。
ROTEC ENGINEERINGは、電動カムシャフトアジャスターと油圧カムシャフトアジャスターの両方でテストを実施支援しています。これは、バルブの作動時間と制御時間の間の相互作用が記録されるか、カムシャフトアジャスターの機能動作が明確に解析できる事を意味します。
電動化されたテストベンチでの測定
- レーザー振動計によるバルブリフトとバルブ速度の測定
- 角度エンコーダーによるカムシャフト位置測定
高精度の測定信号による従来からの試験による計測です。
燃焼エンジンの測定
- 加工されたバルブステムとMRセンサーによるバルブリフト測定
- レーザー振動計からの偏差 < 20 μm
- センサー信号(SIN、COS)からストローク信号を計算するための特別なオプションソフト
