マーレ・パワートレイン

マーレ・パワートレインは、 マーレの完全所有のエンジニアリングサービス部門。英国ノーザンプトンに本社を置き、米国ミシガン州プリマスに姉妹会社を構える同社は、内燃機関の設計、開発、試験を専門とし、世界中の顧客ベースに幅広いエンジニアリング サービスを提供する。マーレ・パワートレインのエンジニアと技術スペシャリストは、ドイツ・ミュンヘン、ブラジル・サンパウロ、中華人民共和国・上海にあるマーレの研究開発センターにも勤務している。

1. 歴史
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マーレ・パワートレインの所有権は、1990年3月からビッカースグループが所有していたコスワースに遡る。

1998年9月、アウディはコスワースの事業を1億1,700万ポンドで買収し、2つに分割した。コスワース・レーシングは金額非公開でフォードに売却されたが、アウディは新会社のコスワース・テクノロジーを保持し、生産、エンジニアリング、鋳造、およびコンサルタント業務を担当した。新しく形成された コスワース・テクノロジー・グループ は、ノーザンプトンの技術本部、 Wellingboroughのエンジン組立および機械加工施設、およびウースターの少量生産、アルミニウム合金、砂型鋳造施設で構成された。このグループには、以前はインテリジェント・コントロール社として知られていたNovi  の姉妹エンジニアリング会社も含まれていた。2005年1月1日、マーレは、コスワース・テクノロジー・グループ を買収し、1958年以来高性能エンジンの開発と製造において築き上げてきた能力を持っており、マーレ・グループへの統合と、2005年7月1日のマーレ・パワートレインへの社名変更により、長期的に独自の展望が開かれた。

2. 会社概要
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MAHLE Powertrain Ltd. は、MAHLE GmbHのエンジニアリングサービス部門。内燃機関の設計、開発、試験、製造を専門とし、英国のノーサンプトンにある本社に加えて、ドイツのミュンヘンと、米国のデトロイトに近いミシガン州プリマスにも拠点を置いている。同社はまた、上海とサンパウロにある親会社のR&Dセンターにエンジニアと技術スタッフを配置している。

2.1. エンジニアリングサービス
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マーレ・パワートレインは、エンジン開発のあらゆる面でエンジニアリングを提供し、コンセプトの研究、設計とシミュレーションの段階、開発と適合作業、検証、そして最終的に生産準備が整ったパワートレインソリューションの提供が含まれている。一部のプロジェクトは独立しており、単一の部門の専門家を雇用する場合があり、社内のあらゆる分野のエンジニアが関与するものもある。

2.1.1. 設計・検証・購入
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設計および解析エンジニアは、コンピュータ支援エンジニアリングツールを使用して、最初のコンセプトアイデアから生産準備の整った詳細設計まで、エンジン全体とサブシステムを設計。同社はまた、既存のパワートレインのパフォーマンスアップグレードパッケージも設計している。

2.1.2. 熱力学と応用
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性能および排気エンジニアは、エンジン開発プログラム中に、燃焼システムの開発と最適化を行い、ハードウェアの最も適切な組み合わせを評価および選択ができる。 マーレ・パワートレインのキャリブレーションエンジニアは、エンジン管理システムを構成して、パフォーマンス、効率、およびドライバビリティを最適化にし、現在は路上走行車に義務付けられているオンボード診断システムも調整。さらに、マーレ・パワートレインは、社内のダイナモメーターでドライブサイクルのエミッションテストを実施しており、エンジンのキャリブレーションは、特定の排出規制を対象とするように調整されている。

2.1.3. ビルドとテスト
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ノーサンプトンにあるマーレ・パワートレインは、エンジンと車両の広範な試験施設を備えており、性能と信頼性を向上させ、 排出量と燃料消費量を削減するために使用されている。

マーレ・パワートレインのエンジン製造サービスには、シリンダーヘッドとブロックの機械加工、シリンダーヘッドシステムと完全なエンジンの組み立てが含まれる。

2.2. 社内研究開発
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2.2.1. 高度なダウンサイジングエンジン
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マーレ・パワートレインは、高度に最適化されたガソリンエンジン性能の業界ベンチマークとして認められているマーレ・アドバンスト・ダウンサイジング・テクノロジー・デモンストレーター・エンジンを設計および開発し、ベンチテストでは当初、高耐久パッケージで非常に低い燃料消費量で豊富なパワーとトルクを提供できることが証明され、2010年にはこのエンジンが中型車に搭載され、さらなる最適化とドライバビリティ評価が行われた。その後、「実世界」の運転条件下で燃費が大幅に向上する可能性が実証され、検証された。

2.2.2. マーレ・ダウンサイジングエンジン
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ダウンサイジングエンジンの主な機能は次のとおり。

積極的なエンジンのダウンサイジング: 排気量を 50% 削減
高比出力：100   キロワット/リットル
燃費向上効果：5.8L/100   キロ 
CO 2排出量 : 135 g/km
MAHLE NIKASIL® 親ボア シリンダー コーティング
BMTS シングルステージターボチャージャー

2.2.3. コンパクトレンジエクステンダーエンジン
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マーレ・パワートレインは、親会社であるマーレから、電気自動車のレンジエクステンダーとして使用するエンジンの開発を依頼され、設計は完全に白紙の状態から始まり、2009年にコンセプト作業が開始されてから9か月後に、動作するプロトタイプがテストされた。航続距離延長電気自動車の背後にある原理は、内燃機関を使用して車載バッテリーを再充電し、次の充電までの車両の走行距離を延ばすことで、これは現在、完全電気自動車の大きな制限となっており、最近デモンストレーター車両が製造された。

レンジエクステンダーエンジンの主な機能は次のとおり。

900   cm 3 2気筒火花点火エンジン
30   kW出力
Euro 6排出ガス規制に準拠
完全に統合された軸方向磁束発生器以下のために最適化されたレンジエクステンダー:

コスト
重量
パッケージ容積
騒音、振動、ハーシュネス

2.2.4. 単気筒リサーチエンジン
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マーレ・パワートレインは、特注の単気筒光学エンジンを使用して、いくつかの研究プロジェクトに着手している。エンジンは、最大5000rpmの速度で燃焼室への光アクセスを提供することができ、注意深い一次および二次バランスのおかげで、最大 8500 rpm で光アクセスなしで実行できる。

2.2.5. マーレ・フレキシブルECU 
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マーレ・パワートレインのフレキシブルECUは、次の分野でガソリンおよびディーゼル製品の開発および適合活動をサポートするために使用できる。

既存の車両システムとの完全な統合により、新しいハードウェア・コンセプトの「生産レベルに近い」デモ車両の生産に最適。

ソフトウェア、制御アルゴリズム、システム開発
ベンチマーク
研究開発プログラム
新しいエンジン ハードウェア コンセプトのデモンストレーション

2.2.6. マーレスターリングエンジン
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マーレ・パワートレイン・スターリング・エンジンは、再生可能発電アプリケーションで使用するための25kWで開発された。

このエンジンは、ソーラーミラーディッシュ構成で使用するように設計されており、太陽の熱を収集してエンジンの熱交換器に集中させ、電力を供給する。このエンジンは、「ダブルリーディングアルファ」として知られる構成を使用して互いに連動する2つのクランクシャフトを使用して、正方形パターンで配置された4つのシリンダーを採用している。このコンパクトで対称的なシリンダー配置により、熱損失が最小限に抑えられ、最高の熱力学的効率が得られる。ピストンは複動式で、上下に最大200barの加圧水素を使用し、スライド式ガスシールを備えたクロスヘッド構成を使用して、コネクティングロッドに接続し、下部ボリュームをシールする。広範なCAE解析計算を使用して、コンセプト段階で設計を導き検証。エンジンのジオメトリーの最適化を支援するために、専用の1D熱力学シミュレーションソフトウェアが開発された。コンセプト開発段階では、テスト用に4つのプロトタイプエンジンと 2 つのシール開発リグが構築され、熱源として太陽エネルギーを使用することはコンセプト開発には適していないため、エンジンの熱を維持するためにマーレ・パワートレイン・ファウンドリの天然ガスバーナー技術が使用され、このエンジンは、最大26kWの出力と最大43%のピーク熱効率を達成することで、その性能目標を上回った。

3. 脚注
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4. 関連項目
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コスワース#コスワース_基本情報

5. 外部リンク
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[1] - 公式サイト