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解析事例・インタビュー

株式会社 ACR 様
レンジエクステンダー用ターボ過給機の高効率化をCFDで検討
金属3Dプリンタで実用化

自動車の排ガス用触媒で高い技術と販売台数を持つACR。新たな取り組みとしてレンジエクステンダー付きEV用の超小型ディーゼルエンジンの開発に取り組んでいる。その中で活躍しているのがソフトウェアクレイドルのSCRYU/Tetra®だ。

図1 主力製品の酸化触媒「ACR EXCAT」、「ACR DPF」

 ACRは、トラックなどのディーゼル車に取り付ける排ガス浄化装置において高い技術力を持つ企業である。ディーゼル車の排ガス中に含まれる粒子状物質(PM:particulate matter)を取り除く装置には、ディーゼル微粒子除去フィルタ(DPF:diesel particulate filter)と酸化触媒によるものの2種類がある。DPFは、PMをフィルタで捕集して燃焼などによって除去する。一方、酸化触媒は白金などの触媒酸化作用によってPMを除去する。ACRが開発、販売する第1種PM低減装置「ACR PMR」は、関東の八都県市における規制条例に対応する製品だ。また比較的PMの少ない自動車には、酸化触媒型PM減少装置「ACR-EXCAT」を用意している(図1)。またNOx・PM低減装置「ACRNXPR」なども多くの台数を出荷している。


 排ガス浄化システムのほかにも各種触媒やハニカム、フィルタの開発・製造・販売を行っている。また事務所や住宅用の蓄電システム「ACR-NHBL52」は、非常時のバックアップ電源や電力需要のピークカットに貢献する製品だ。さらに各種評価装置も本格的にそろえており、各種評価を自社で行うとともに、試験受託などにも対応している。

写真1 ACR 取締役 技監 
​岸下 敬治 氏

 そんなACRが最近新たに取り組んでいるのが、電気自動車(EV)向けエンジンの開発だ。ACR 取締役 技監の岸下敬治氏(写真1)は、レンジエクステンダー付きEV用補助エンジンのプロジェクトの担当主査として全体を取りまとめると共に、そのエンジン用ターボの開発に取り組んでいるという。

ソフトウェアの進化から再びCFDを導入

 レンジエクステンダー付きEVとは、補助発電エンジンを積むことで走行距離を伸ばしたEV(電気自動車)である。環境対応への面から電気自動車への需要が高まっている一方で、電気自動車には走行距離が短いという弱点がある。充電スタンドの数は多くないがガソリンスタンドはたくさんあるため、補助エンジンによる発電システムを搭載していれば、バッテリーがなくなっても充電して走り続けることができる。なおプラグインハイブリッド車(PHEV)とは根本的に仕組みが違う。PHEVはガソリンエンジンでも走る電気自動車で、従来のガソリンエンジンにバッテリーが加わる分だけ高価になる。そのため電気自動車を普及させるという目的に対しては有効ではないという。


​ ACRが開発しているレンジエクステンダー用の発電エンジンは単気筒で、軽くかつ安価に抑えられるという。レンジエクステンダー付きEVは、燃料を多く使うが移動距離は予測できない宅配などのジャンルで需要が高いそうだ。業務用では途中で止まることは許されないため、環境配慮といってもEVの採用は難しい。だが発電用の補助エンジンを積めば、そういったジャンルでもEVへの切り替え需要があるということだ。

図2 小型ディーゼル発電機付きのEVコンポーネントシステムの開発を行った(※クリックで拡大)
 

 このレンジエクステンダー用発電システムの開発は、電気自動車の普及を促進する可能性があることから、独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)による助成を受けているという。3年実証 開発を行い有望技術と判断されたとのことで、さらに3年間で、実用化を目指して開発を進めているという(図2)。

 エンジンの開発に際しては、小さいと脈動が大きく負荷が掛かり、また排気量も小さいという課題があった。そのため新たなターボ過給機の開発が必要になった。そこで代表取締役社長の松岡寛氏の「最近はシミュレーションの性能が上がっているから活用しよう」という掛け声とともに、熱流体解析ツールを採用することになったという。

 岸下氏らは以前、海外ベンダーのCFDツールを使っていた時期があった。だが非常に難易度が高く、さらに使い方を聞こうにも聞ける人がいなかったため、うまく業務に組み込むことができなかったという。「国内ベンダーであれば使いこなすことも可能だろう」(松岡氏)ということで、ソフトウェアクレイドルのSCRYU/Tetra®を導入することに決定した。
 

​​※SCRYU/Tetraは、日本における株式会社ソフトウェアクレイドルの登録商標です。
※その他、本パンフレットに記載されている会社名、製品・サービス名は、各社の商標または登録商標です。
※本パンフレットに掲載されている製品の内容・仕様は2015年1月現在のもので、予告なしに変更する場合があります。また、誤植または図、写真の誤りについて弊社は一切の責任を負いません。

プロフィール




 

株式会社 ACR
設立 2004年
事業内容 半自動車用排気ガス浄化装置の製造販売
自動車用排気ガス浄化装置の研究開発
ディーゼルエンジン排気ガス処理装置のコンサルテーション
本社所在地 神奈川県大和市

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