鉄道車両のためのディーゼルエンジン適合

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E TA S T O O L S I N R A I L T R A N S P O R T V E H I C L E S
Calibrating Diesel
Engines for Rail Vehicles
Andreas Wegmann氏、Voith Turbo GmbH & Co. KG、Elio Mauro、ETAS
R E A LT I M E S J 3 / 2 0 1 1 – 1 / 2 0 1 2
鉄道車両用ディーゼルエンジンの適合
独Voith社がETAS適合ツールを採用
2012年1月1日に発効するEU Non-road Directive 97/68/EGのEmissions Stage IIIBにより、欧州連合(EU)
全域における鉄道車両のNOx、すす粒子、CO、HCの汚染物質排出に対する規制が強化されます。この命令による
規制値を達成するために、Voith社は鉄道輸送産業専用に開発されたディーゼルエンジンの適合を行うためにETAS
ツールを配備しました。この適合作業はエンジンテストベンチと実際の鉄道車両の両方で行われます。
鉄道輸送車両用Voith V8
ディーゼルエンジン
Voith Turbo社は道路輸送や鉄道輸送、製
鉄道輸送分野向けのディーゼルエンジン
バータを搭載しています。それは新しい
造業や海運業に使用される流体力学的ドラ
MANエンジンシリーズをベースに開発さ
イブ、連結、ブレーキのシステムを専門に
Voith Turbo GmbH & Co. KGはMAN
Truck & Bus AGと協力して鉄道車両用
れました。基礎となる動力装置にはこのエ
製造している、Voith GmbHのメンバー
ディーゼルエンジンを開発しています。同
ンジンを適度に修正したものを採用しまし
会社です。Voith社は製紙技術、駆動技術、
社が重要視しているのは鉄道固有の需要、
たが、燃焼のコンセプトを微調整する必要
エネルギー技術、インダストリアルサービ
鉄道輸送業界を支配する排出規制値、およ
があり、周辺のエンジンコンポーネントの
スの新基準を設定しています。1867年に
びシステム全体のパッケージングの最適化
設置位置を新たに決める必要がありまし
設立され、40,000名の従業員を擁し、世
です。たとえば、同社の製品ポートフォリ
た。
界中の約50拠点で52億ユーロの総売上高
オにはディーゼル駆動式旅客列車用の床下
顧客の要求は一見、法の命令と相反してい
を計上、ヨーロッパ最大の同族会社の1つ
動力装置も含まれています。
て、燃料節約の最適化、騒音放射の最小化、
に数えられています。
Voith社が初めて提供した鉄道エンジンは
および亜酸化窒素削減用の尿素を使用しな
2段排気ドリブンターボチャージャー、排
気再循環( EGR)、および粒子触媒コン
いコスト効率的な稼働が強調されていまし
た。
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エンジンテストベンチで行う適合
実車両で行う微調整とテスト運行
まとめ
エンジンではエンジン技術自体だけでなく、
特定の車両タイプについて、運転状態時お
燃焼制御を最適に行うことも大いに重視さ
よび各種車両コンポーネント(トランス
Voith社は鉄道輸送車両用ディーゼルエン
ジンを供給しています。堅牢なETASツー
れました。エンジンテストベンチでは、
ミッションなど)とのインタラクション時
ルを採用したおかげで、適合結果は法的命
ETASのINCAとES590インターフェースモ
の遷移挙動を制御するためには、ディーゼ
令の規定に適合し、顧客の要求も満足でき
ジュールが、マスタ・スレーブエンジン
ルエンジン制御をきめ細かく適合させる必
ました。
ECUへのアクセスを支援しながらエンジン
要 が あ り ま す 。 INCAと ES59xお よ び
連続稼働時の燃焼制御を適合させました。
ES4xxハードウェアモジュールを使用する
このプロセスではプレイグニッション、メ
と、実際に車両を運行させながら適合を可
イン、ポストイグニッションおよびレール
視化して実行できます。線路での運行とい
圧力の微調整だけでなく、排気再循環の適
う過酷な状況で、車両の外側、シャーシの
合も行います。すべての制御を確定するた
下に取り付けて使用されたES400シリーズ
めに、温度、圧力測定値、および空燃比を
計測モジュールのロバスト性は特筆に値す
収録する必要があります。これらのタスク
るものでした。
はETASのINCAおよびES400計測モジュー
ルにより実行されます。
Voith社はあらゆる種類の鉄道車両向けにシステムコンポーネントを供給
課題
鉄道輸送業界では、Emissions Stage IIIBの厳しい規制値が
2012年1月1日に発効します。一方、鉄道車両については燃料
消費や騒音放射の低減など顧客の要求が増す一方です。
ソリューション
Voith社は鉄道車両用ディーゼルエンジンの適合をテストベン
チと実車両で行うためにETAS適合ツールを配備しています。計
測のための運行では、堅牢なES4xx計測モジュールとES59x
インターフェースモジュールが車両に設置されて使用されまし
た。
メリット
Voith社はETAS適合ツールを使用して、鉄道輸送車両用ディー
ゼルエンジンの汚染物質排出や騒音放射だけでなく燃料消費量
も抑えることができました。