「エンジン開発に関して～エンジンはどのように開発されるのか～その②

前回のブログでは、エンジン開発プロセスの大まかな流れを書きましたが、今回はその開発プロセスについてもう少し掘り下げて書こうと思います。

さて、開発の流れを大まかに分けると、「砂型エンジンによる開発」⇒「金型エンジンによる開発」⇒「量産」と分けることができると前回書きましたが、このような順序で開発を進めるのにはもちろん訳があります。

訳の説明の前に、砂型、金型の簡単な説明をしますと、砂型とは文字通り砂で作った型に溶解した金属を注いで作るもので、金属が固まった後はその砂を砕いて金属を取り出すという工程となる為、型作成の自由度が高く、1つの試作にかかるコストも低くなります。

対して金型は、金属を削りだして型を作るものなので、容易な形状変更が難しかったり、何よりもコストがかかります。

ちなみに、通常、量産は金型により行われます。

以上の特徴を少し頭にいれておりて頂いて、開発の流れを見ますと、もうお分かりだと思いますが、はじめに砂型エンジン、パーツによる開発となるのは、開発初期はトライ＆エラーで設計変更が頻繁に行われ、形状の変更を容易且つ低コストで行う必要があるので、砂型による開発から始められるのです。

そして、この砂型エンジン、パーツで「設計」、「作成」、「テスト」、「テスト結果の設計への反映」を何度も何度も繰り返して、目標とする性能、耐久性を発揮する諸元が確定するまでテストと設計変更を重ねます。

そして、砂型エンジン、パーツによるテストで目標性能、耐久性を達成する為の諸元が確定したら、続いては、金型エンジン、パーツの作成、テストに入ります。

砂型試作品で諸元確定した後にすぐに量産にはいるのでは無く、わざわざ金型の試作エンジン、パーツを作成して、金型テストを行うのにも理由があります。

砂型から金型に代わる時点で図面の諸元は変わらない為、砂型品と金型品では同等の性能、耐久性を発揮するという考えを前提としているものの、あくまで、お客様の手元に届く量産品は金型による生産品なので、本当に金型で砂型によるときと同等の性能、耐久性が確保できているかを量産に入る前に確認する必要があるのです。

しかし、実際には同じ図面諸元にも関わらず砂型と金型で性能差が表れることは良くあり、これは砂型と金型では各パーツの表面の粗さや、ひずみ、硬度などにどうしても差が出てしまうからで、その差が性能差として表れてしまい、実際は量産前確認というよりも金型でも再度テストを繰り返し諸元を落とし込んでいくケースも多々ありました。

そして、砂型エンジン、パーツの場合と同様にテストを繰り返し、金型エンジン、パーツにより、目標とする性能、耐久性を達成し、図面へ諸元を落とし込んだら、ようやく量産へと進んで行きます。

量産行程へと進んだところで、エンジン開発としては終了となります。

実際には、金型テストが完了しても、生産を担当する工場部門で工場での量産に向けての行程が多数ありますが、それはまた別の機会に。

ということで、開発の流れをほんの少しだけ掘り下げて説明しましたが、この中に何度もテスト、テストという言葉が出てきたと思います。

ひとくくりにテストと表現しましたが、エンジン開発におけるテストの内容は大まかに3つに分かれています。

試作エンジンを多数使用して、その3つのテストを平行して進めていくのですが、その３つのテストの内容についてはまた次回に書こうと思います。

では！