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フォーミュラEのモーターはどうなってる?(ZF編) [モータースポーツ]

MOTOR FAN illustrated - モーターファンイラストレーテッド - Vol.151 (モーターファン別冊)』ではF1に加え、フォーミュラEもレポートしています。

ZFがベンチュリーと技術パートナーシップを結んでシーズン3(2016/17年)から参戦しており、彼らの取り組みを例に、電動パワートレーンとダンパーの開発についてまとめています。

1. ZFはなぜフォーミュラEに挑戦するのか

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2. 電動パワートレーンとダンパーの開発プロセス

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3. パワーエレクトロニクスにSiCを採用

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ZFはヴェンチュリーの最新フォーミュラEマシン(Gen2)に搭載する電動パワートレーンの様子を公開しています。

左側の黒っぽい箱がインバーター、中央の円筒は最高出力250kWのモーター、変速機構はなく(シングルギヤ)、右端の円盤状のパーツはファイナルドライブユニット。

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第1世代車両(Gen1)の1年目(シーズン1:2014/15年)から、開発が解禁されたシーズン2(2015/16年)以降の電動パワートレーンの様子は、『Motor Fan illustrated特別編集 Motorsportのテクノロジー 2014-2015』以降、『2015-2016』『2016-2017』『2017-2018』『2018-2019』年版で紹介しています。

シーズン1の共通インバーターはこんな感じで、共通バッテリーの上に搭載されていました。

DSCN1240.jpg

共通の5速ギヤボックスはこんなふう。

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バッテリーとギヤボックスの間にベルハウジングがあり、その内部に共通モーター(最高出力200kW)が収まっていました。

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最新版はずいぶんコンパクトにまとまっています。



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Motor Fan illustrated流(?)2019年F1ガイド [F1]

F1は1000戦目を迎えた第3戦中国GPを終えたばかりですが、『MOTOR FAN illustrated - モーターファンイラストレーテッド - Vol.151 (モーターファン別冊)』では、開幕戦オーストラリアGPで取材した記事を掲載しています。

中国GPでは、第1回からF1に関与しているエクソンモービルが、燃料と潤滑油を供給するレッドブルのガレージに「Esso」と「Mobil」のレトロなロゴをあしらっていました。

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さて、MFi Vol.151では、次の3つの項目にわけてF1を取り上げています。

1. 2019年のF1は何が変わったのか(2018年との対比で)

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2. 2019年型マシンの技術トレンド

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3. 山本雅史Honda F1 マネージングディレクター・インタビュー

エンジニアが存分に力を発揮できるよう環境を整える、「Hondaモータースポーツ部」の役割について聞いています。

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VW I.D. Rのトポロジー最適化 [モータースポーツ]

パイクスピークでのタイムアタック(コースレコードを更新)を終え、ニュルブルクリンク北コースでの記録更新(電気自動車として)にターゲットを変更したVW I.D Rですが、2018年にパイクスピークに挑んだときと同様、情報小出し作戦をとっています。

その情報をいちいち楽しみに待っているのが筆者(前のエントリーでも書きましたが、まんまとVWの術中にはまっています)。

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今回はシミュレーションがテーマ。必要な強度・剛性を確保するために、設計段階でシミュレーションを活用しているという話がひとつ。軽さと性能の両立が狙いです。

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もうひとつはレースシミュレーション。限られたエネルギーをどうマネジメントすると、効率良く、かつ速く走れるかを追求しています。

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動画が公開されていますが、リヤウイングを支えるピラーの設計に、トポロジー最適化を適用した話が出てきます。これが今回の見どころでしょうか。



できあがったピラーから、トポロジー最適化っぽさがちっとも感じられないのは残念……。

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仕上がりもこうじゃないと(空力に影響する部品はダメか……)。

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アケイテスパワーの対向ピストンエンジン開発に日産が協力 [クルマ]

博士のエンジン手帖 4 (モーターファン別冊)』でおなじみの博士と『MOTOR FAN illustrated - モーターファンイラストレーテッド - Vol.151 (モーターファン別冊)』に連載中の『博士のエンジン手帖』の取材でご一緒していたのですが、その際、「日産がアケイテスと一緒になって対向ピストンエンジンの開発を始めたよ」と言うではありませんか。

「プレスリリース出とるよ」というので調べてみたら、2019年3月6日に出てました。

「アケイテスパワー(Achates Power)はミシガン大学とパートナーを組み、ハイブリッド車向け単気筒対向ピストンエンジンを開発する」とあります。ARPA-E(U.S. Department of Energy's Advanced Research Projects Agency-Energy:米国エネルギー高等研究計画局)の補助金(200万ドル)を元手に開発を行うそう。

その開発にあたっては、「日産自動車が持つハイブリッドエンジン開発における経験を活用」すると説明しています。対向ピストンエンジンは、熱効率を向上させるポテンシャルを秘めていると同時に、無振動にできるのが特徴。シリーズハイブリッド用のエンジンに向いていると思いませんか? 

アケイテスが開発中の2.7L・3気筒対向ピストンエンジンはこちら。

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対向ピストンエンジンは、直列エンジンを向かい合わせにしてシリンダーヘッドを取り去り、結合した状態。ピストンは対向して動きます。単気筒ならピストンは2つ、3気筒なら6つです。

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アケイテスの2.7L・3気筒はシリンダーが直立していますが、水平にレイアウトすることも可能。超ロングストロークにして膨張比を大きくできるのが、高効率化に結びつく最大の理由。

AchatesPower2.7LOPEngineCombustion.png

下の写真はピックアップトラックに搭載した状態。

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2018年にはガソリン圧縮着火エンジンを発表(デトロイトショーで)。

動画だと、対向ピストンの動きがよくわかります。



こちらは非常によくできた解説。



対向ピストンエンジンの原理と効能については、『図解 自動車エンジンの技術』で解説しています(例に取り上げているのは、ピナクルエンジン社のエンジンですが)。

日産、e-POWERに採用しないかなぁ。

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【F1】ルクレールのトラブルは短絡(ショートサーキット) [F1]

4月5日に発表済みなのでご存じの方も多いと思いますが、F1第2戦バーレーンGPでトップを快走中にシャルル・ルクレール(フェラーリ)を襲ったトラブルの原因は、燃料噴射システムを制御するユニットの短絡(ショートサーキット)でした。

燃料噴射の時期、期間、噴射量などが正常に制御できなくなったのでしょう。エンジンそのものがだめにならなかったのは幸い。

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レース中の無線を聞くと、「温度のためにターン8は4速で走れ」とか、「ハミルトンとのギャップを広げるためにプッシュしろ」とか指示されていますね。「プッシュしろ」に対しては「やってるよ」と答えていますが。

「(ハミルトンとのギャップを)毎周教えてくれ」と言った直後に、「エンジンがおかしい」と報告しています。

「何が起きているんだ!」と一時は混乱しますが、

「落ち着け。なんとかクルマを持ち帰るんだ」の問いかけに、

「わかった。やってみる」と、落ち着きを取り戻します。

「ターゲットラップタイムは1分38秒だ」の指示に、「無理、無理、無理」と激しく抵抗していますが。

終盤は燃料がもたなくなり、「ストレートでビッグリフトオフしろ(アクセルペダルを大きく戻せ)」と言われていたのですね。



フィニッシュの瞬間、大きく息を吐き出しています。無理もありません。

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