ブックタイトルマツダ技報　2015 No.32

概要

マツダ技報　2015 No.32

No.32(2015)マツダ技報(2)アイドル停止時のクランク軸受摩耗の防止燃費改善としてアイドル停止を行うと,停止,起動のくり返しによって,クランク主軸受での金属接触の頻度が増加し,凝着による摩耗が起きやすくなる。そのため,起動時の軸受油膜厚さの予測が必要となるが,速度が非常に遅く金属接触が起きる条件でレイノルズ方程式を解くと,計算時間が非常に長くなるうえ,発散してしまい解が得られない場合が多い。そこで,中原の方法をベースに,油膜厚さと摩耗を予測するプログラムを開発した(4)。このプログラムによって摩耗量の予測が可能となり,摩耗の進行が緩やかな仕様を設定することができた(Fig. 11)。Fig. 12 Calculated Oil Film Thickness atCam-Follower Contact(2)カムシャフトスラスト軸受摩耗の防止同じエンジンで,開発初期にカムシャフトのスラスト軸受の摩耗が発生した。製造誤差や熱変形などわずかなアラインメントの狂いによって,カムシャフトにスラスト力が発生し,油膜切れが起きていることが推測された。そこで,非定常レイノルズ方程式による油膜モデルを解き,スラスト軸受の解析を行った。Fig. 13は,スクイーズ効果による油膜形成を検討した結果で,軸受面を油膜形成しやすい形状にすることにより,油膜保持時間を長くして摩耗を防止することができた。333? ? h ?p? h ?p1 ? ? h ?p? ? ?h?h? ?r ??r ?? ? ?r r r ??d ??2? ?12? ? ? 12 ? ? ???12?? ? 2 ???tReynolds Equation in Polar Coordinate SystemFig. 11 Calculation Result of CrankBearing Wear2.5動弁系の抵抗低減と摩耗防止(1)ローラフォロワ式可変動弁機構の抵抗低減冷間時の失火防止のため,SKYACTIV-D 2.2Lに採用した排気弁二度開きによる吸気行程EGRシステムには二段切り替え式フィンガフォロワを使用している。しかし,スペース上の制約からカム~フォロワ間のすべり面幅が狭く,摩耗に対して厳しくなっている。それゆえ,カムの面圧及びEHL油膜解析を実施して十分な油膜厚さを確保し,金属接触を回避することによって摩耗を防止し,低機械抵抗のローラ&スライディング式の2段切り替えフォロワを実現した(Fig. 12)。Cam Shaft Thrust Bearing-207-Fig. 13 Camshaft Thrust Bearing Oil Film Thickness