内燃機関の排出ガスの削減

ネットゼロの未来を目指して排出ガス規制が強化されている今日の市場では、相手先商標製品製造業者 (OEM) やメーカーは、内燃エンジン (ICE) パワートレインからのテールパイプ排出量を削減し、触媒コンバーターを使用した排気システムの耐久性を示すというプレッシャーが高まっています。 、特に2024年に二輪車に対してユーロ5+が予定されています。

オイルは冷却と潤滑のためにエンジンの性能に不可欠ですが、オイルの燃焼と漏れは炭素ベースの液体の排出と消費量を増加させます。設計パラメータがオイル消費にどのように影響するかを理解することは、コンポーネントの寿命と耐久性を最大化しながら使用量を削減するための鍵となります。二輪車メーカーはユーロ 5+ の排出ガス基準を満たす必要があるだけでなく、今後も潤滑油としてオイルが使用される水素を含む非炭素燃料用の内燃エンジンを開発する必要があるため、オイル消費量削減の優先順位はかつてないほど高まっています。

設計上の究極の課題は、燃料経済性、機械の性能、そして新しい規制に合わせてテールパイプの排出物を削減するための適切な排気後処理コンポーネントの選択の間のバランスを見つけることになります。

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、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。これらの予測ツールを使用すると、燃焼と潤滑油の消費 (LOC) から生じる排出を最小限に抑え、排気の後処理を最適化することができます。

IGNITE は、完全な物理ベースの車両システム シミュレーション パッケージで、排気後処理システム設計の中心となる駆動サイクル モデルを分析します。これには、触媒の挙動に対するさまざまな制御戦略の影響の予測、コンポーネントの熱境界条件の評価、排出量削減による燃費ペナルティの削減などが含まれます。

RINGPAK は、定常状態モデルと過渡状態モデルの両方を使用して、ユーザーがリング パックのダイナミクス、潤滑、ガス流量、オイル消費量を予測および最適化できる高度な 2D シミュレーション パッケージです。オートバイは、RINGPAK の特定のアプリケーションを提供します。車とは異なり、オイルはエンジンだけでなくトランスミッションやクラッチも潤滑します。トランスミッションの耐久性を確保するには、リン含有量の高いオートバイ オイルを使用する必要があります。これが排気システムに失われると、触媒が損傷し、排出量が増加します。したがって、オイル消費量を予測することは、排出ガスの削減に直接影響します。

WAVE は、圧縮性ガス流の質量、運動量、エネルギーの伝達を制御するナビエ・ストークス方程式を解く 1D 数値流体力学 (CFD) ツールであり、燃焼と排出のサブモデルが含まれています。