内燃機関超基礎講座 | CFD／FEMを駆使した燃焼解析・熱機構解析：ルノー・スポールF1の場合

2020/09/04

F1のエンジンは2006年に、それまでの3ℓ・V10から2.4ℓ・V8に切り替わった。インジェクターから赤い粒子が噴き出す画像は、燃料液滴の挙動を解析した動画をキャプチャーしたもの。動画で確認すると、液滴が脈動の影響を受けて躍動的に動き、バルブ裏に溜まって一気に燃焼室に流れ込む様子がわかる。右角の画像は体積効率を示している。グリーン一色になるほど体積効率が高い。混合気の動きと体積効率を検証したあとは、燃焼解析の番。8気筒のうち、どの順番で燃焼させていけばいいかなどをCFDで解析する。

シーズン中のエンジン使用数制限が段階的に厳しくなってからは、疲労解析技術の重要性が増していった。情報を共有するため、ルノー本社とコミュニケーションをとりながら壊れる／壊れないを判断していく。写真はV10用。

設計室の一角には来訪者にプレゼンテーションを行なうスペースがあり、ラピッドプロトタイプで製作された樹脂製のモックアップなどが置いてある。モックアップはチームが車体設計を行なう際の確認作業などに利用する。

エキゾーストマニフォールドの設計は車体を設計するチームの領分で、RSF1は出図までせず、チームに助言を行なうのみ。冷却効率の向上も昨今のキーとなる技術。非圧縮性流体の水回り、油回りの解析もCFDで行なう。

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