開発時間の短縮に貢献
フェデラル・モーグル・ホールディングス株式会社の一部門であるフェデラル・モーグル・パワートレインは、エンジンバルブ上の動的負荷を予測するために、閉弁動作の簡略化された一時的動的シミュレーションモデルを開発したことを発表した。
負荷下で計算された変形と圧力の精度を改善することで、同社の技術は、バルブ製品寿命をより正確に推定することができ、新しいエンジン設計の初期段階から最適な材料の選択を保証するのに役立つものとなっている。
フェデラル・モーグル・パワートレインの最高技術責任者(CTO)であるジャンマリア・オリベッティ氏は、次のように述べている。
「閉弁時の動的負荷は、吸気バルブと排気バルブを設計する上で決定的な要因となります。新しいシミュレーション方法により、我々は予想される最大バルブの負荷を即時に計算でき、時間を節約して目標とした開発を確実に行うことが可能となるのです。」(プレスリリースより引用)
ターボなど高性能エンジン設計に役立つ
燃焼機関のための吸排気バルブの設計、特にスーパーチャージャーやターボチャージャーによる高性能過給機では、閉弁時の負荷状況に特別な注意が払われる。
新しいエンジンプロジェクトでバルブが設計される際に、バルブ駆動システムの開発が行われることが多いが、バルブの製造者にとって、単純化されたシミュレーションモデルでは、バルブ負荷評価が、閉弁速度、バルブスプリングの戻り力、バルブステムとガイドとの間のすき間などの主要パラメータに限定されているため、問題があった。
閉弁する間に、通常は、バルブの片側が、バルブステムの重い負荷が伝わるバルブシートに接触するが、同社によって開発された、閉弁時動的シミュレーションモデルは、負荷の正確な計算が可能であり、これにより、コンポーネントが、順序よくコンセプト段階から最適に設定でき、製品寿命をより正確に決定することができる。
最大負荷や製品寿命も推測
フェデラル・モーグル・パワートレイン、技術バルブのディレクターであるグイド・ベアード博士は、次のように説明する。
「同様に、製品寿命の計算や、一過性の動的FEシミュレーションからの弁閉鎖に関連した負荷値は、代替のバルブ設計を評価し、ランク付けするために使用することができます。ステムアンダーカットや円錐形首下部分などの異なる詳細形状は、圧力分布に大きな影響を与えています。この簡素化したFEシミュレーションにより、我が社は、バルブの最大負荷や疲労故障に関する結論をすぐに引き出すことができ、開発の初期段階で設計や素材に関する決定を行うことが可能となります。」(プレスリリースより引用)
(画像はプレスリリースより)

FEDERAL MOGUL Press Release
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