マツダ技報 2017 No.34

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3.3 ナチュラルサウンド周波数特性コントロール この考えを活用してCPLの谷を作り，構造系共振に起 －31－ gedged/J[ear /J[e/J[R20HORae10Hesaeer tar ]tl789]0 ]]tl00][A([ igedaehBdeseer t])[ BdLPSengnELPCBdLPCNo.34（2017） マツダ技報 9.54000DEでは，一般的にプリ燃焼，メイン燃焼，アフター燃2.2L用のNSSは1.5Lの考え方は踏襲し，ピストン重量の増加，コンロッドの伸縮特性変化を考慮して対応した（Fig. 6）。 これらの関係をもとに，熱発生間隔を制御して，CPLの周波数ピークや谷をコントロールできることがわかった（Fig. 3）。 因して発生しているノック音の低減を試みた。 焼の3つの熱発生を持っている。3.2節の関係式をもとに，プリとメインの熱発生間隔を調整して，1.3kHzと1.7kHzがCPLの谷になるように設定，メインとアフターの熱発生間隔で1.7kHzと2.5kHzに谷が来るように調整した。それぞれの熱発生の間隔は，パイロットやプリ噴射などの前段の噴射とアフター噴射の噴射時期や噴射量を最適化し，ねらいの間隔になるようにした。 試作エンジンにおいて，CPLの周波数制御を行った熱発生波形をFig. 4に示す。プリ燃焼やアフター燃焼位置を変えてねらいの熱発生間隔を実現し，燃費やエミッションに弊害なく，ねらいの燃焼を実現することができた。 この周波数制御によるノック音の低減効果をFig. 5に示す。構造系共振周波数に燃焼加振力の谷が重なるよう熱発生間隔をコントロールすることで，ノック音のピークが大幅に低減できることを検証した。 このナチュラルサウンド周波数コントロール技術を採用することで1.3kHz，1.7kHz，2.5kHzの加振力を低減し，ねらいどおり3つのノック音ピークを低減することができた。 4.1 NSSの最適形状検討 燃焼制御の対応に加え，ノック音のピークとして残る3.5kHzは，SKYACTIV-D 1.5（以下1.5L）で採用したNSSをSKYACTIV-D 2.2（以下2.2L）用に設計して対応した。 Heat release rate(simulation)Increasedinterval (+0.5msec)Base6.57.5CPL (simulation)Amplification pointmoves(Peak)Attenuation point moves (Bottom)10005001500Fig. 3 Simulated of Heat Release Rate time[msec]10J/deg8.52dB20002500Frequency[Hz]30003500120014001200 Fig. 5 Effect on the Engine Radiated Noise Due to Fig. 4 Control of Heat Release Interval Fig. 6 Increase of Piston and NSS Mass Ratio 10[J/deg]1600180020002200Frequency[Hz]14001600180020002200Frequency[Hz]Natural Sound Frequency Control 2000rpm BMEP900kPa2000rpm BMEP900kPa5dB5dB(A)Resonace Frequency24002600280030002400260028003000 170CPL 165160155150145140135100075SPL70656055501000504030‐25‐20‐15‐10‐51510520CrankAngle[deg]CurrentModelPreviousModelNewModel253035404550CurrentModelPreviousModelNewModelCurrentModelPreviousModelNewModel4. エンジン構造伝達特性の低減