*1~7 車両実研部 -102- 速100kmで走行する場合,およそ8割を空気抵抗が占める(Fig.1)。この空気抵抗はCd値で代表され,空気による 特集:新型MAZDA3 1. はじめに 新型MAZDA3の熱流体エネルギーマネジメント技術 Technology of Thermal Fluid Energy Management Engine Cooling, Temperature Control, Thermal Management for All-New Mazda3 for the vehicle as a whole in a state close to the actual driving environment and achieving both Aerodynamic drag reduction and thermal management at efficiency, as part of the technologies for cutting CO2 emissions. To achieve this, an air guiding structure was set up to cool the radiator efficiently using the wind passing through the front grill, which eventually reduced the amount of leaking wind to the utmost limit. Then, an Active Air Shutter was placed over the entire surface of the radiator, and the shutter opening degree was controlled in six steps so as to control temperatures of the parts in the engine room as well as the loss of air flow energy, with a minimum amount of air flow for each driving scene. In addition, an elaborately crafted structure designed to discharge the wind used for cooling with the least amount of energy loss was applied, which contributed to reducing the air resistance coefficient and CO2 emissions at the class top level. Vehicle Testing & Research Dept. Summary Development of the All-New Mazda3 was carried out aiming at performing air flow energy management Key words : Heat・Fluid, Aerodynamic Performance, Radiator, Computational Fluid Dynamics, 要 約 久我 秀功*1 Yoshiatsu Kuga 西田 周平*5 Shuhei Nishida 太田 健太郎*2 Kentaro Ota 溝兼 通矢*6 Michiya Mizokane 伊川 雄希*3 Yuki Ikawa 岡本 哲*7 Satoshi Okamoto 坂下 泰靖*4 Hironobu Sakashita 新型MAZDA3の開発では,CO2排出量低減技術の一環として,実際の市場環境に近い走行状態で車両全体の風流れの運動エネルギーマネジメントを行い,空気抵抗の低減とサーマルマネジメント効率化の両立を目指した。この実現にむけ,フロントグリルを通過する風を用いてラジエーターを効率的に冷却するための導風構造を設定し,無駄な風を極限まで減らした。そして,アクティブエアシャッターをラジエーターの全面に配置し,シャッター開度を6段階で制御することで,走行シーン毎にエンジンルーム内の部品温度をコントロールするとともに,排出する際に生じる風流れの運動エネルギー損失が最少となる風量にコントロールした。更に,冷却に用いた風を排出する際,車両周りの風流れの運動エネルギー損失量が最少となるように構造を作り込むことで,クラストップレベルの空気抵抗係数とCO2排出量の低減に貢献した。 自動車業界においては地球温暖化緩和策としてCO2排出規制の強化が進められており,マツダでは実際の市場環境に合わせたCO2の排出量削減に取り組んでいる。 特にエンジンのポテンシャルを最大限に引き出すためには走行時に発生する抵抗値を下げ,燃焼効率の高い領域を日常一般的な実用領域で拡大させる必要がある。 走行抵抗は主に空気抵抗と転動抵抗とに分けられる。時ため,走行抵抗を決定する大きな要素になっている運動エネルギーの損失として取り扱っている。この値が低い程,空力性能が優れていることを示す。 この空気抵抗は風流れの運動エネルギーの損失と関係性があることをマツダ技報 No.35(2018)で報告した(1)。風流れの運動エネルギーの損失は,エクステリアデザインやアンダーフロアの構造物などの造形のほか,エンジン・トラマツダ技報 No.36(2019) 16
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