自動車メーカーは、ハイブリッドエンジンと内燃機関(内燃機関)が毎年変化するCO2排出規制に準拠していることを確認する必要があります。2021年現在、欧州連合(EU)は、2015年に発表された130gCO2/kmの基準と比較して、新車の平均排出量目標 を95gCO2/kmに設定しています。メーカーは、新たに製造されたすべての 車両からの排出レベルがこの目標を下回っていることを確認する必要があり、そうでない場合は多額の罰金が科せられます。
20年以上にわたり、自動車メーカーは、ストレッチ ベルトと呼ばれる1つのベルトにアクセサリードライブコンポーネントを統合し、張力とノイズや振動の問題を減らしてきました。エンジン効率を改善するために、より多くのOEMが従来の内燃機関で使用されていたポリエステルストレッチベルトから、次へ進む世代のフロントエンドアクセサリドライブ(FEAD)システム用に設計された弾性オプションに切り替えています。
弾性ストレッチベルトは、低摩擦性能と優れた動力伝達能力により、燃料を大幅に節約し、車両の航続距離を向上させます。このアプローチにより、エンジン設計者は、オルタネータのオーバーランプーリーや、過酷なノイズやエンジンの故障につながる可能性のある摩耗しやすいオートテンショナーなど、いくつかのベルト駆動コンポーネントを削除することもできます。設計の簡略化に加えて、弾性ストレッチベルトへの移行により、車両あたり10ユーロから15ユーロのコスト削減が実現します。
しかし、弾性ストレッチベルトの製造に一般的に使用されるポリアミド66(PA66)は、時間の経過とともにベルトの性能を最適化するために必要な張力を失う傾向があります。PA66はベルトの張力を保持する能力が限られているため、材料で作られたストレッチベルトはより高い張力レベルで取り付ける必要があり、オルタネータとウォーターポンプベアリングへの負荷が高くなります。これにより、ベルトからの動力伝達が減少し、車両の燃費に即座に悪影響を及ぼします。
また、張力の低下が早いと、ベルトがプーリーで滑るリスクも高まります。これはきしむようなノイズとして現れ、ベルトを加熱します。部品の早期故障につながる可能性があり、エンジンが突然機能しなくなり、ドライバーと乗客が立ち往生し、ブランドの評判を損なう可能性があります。その結果、より多くのメーカーが、OEMにより信頼性の高い弾性ストレッチベルトを提供できる代替ポリアミドコード材料を探しています。
当社の Stanyl® PA46 は、ボンネット内の自動車コンポーネントに最適化された、用途分野をリードする脂肪族ポリアミドです。材料固有の高い剛性と耐久性は、極端な熱とトルクレベルに耐えるように構築されたエンジン部品に必要な優れた摩耗および摩擦性能を提供します。ストレッチベルトでは、Stanyl PA46 PA66と比較して30〜50%優れた応力保持性能を提供します。これにより、OEMはより少ない張力で部品を取り付けることができ、ひずみを低減し、ノイズ、振動、ハーシュネス(NVH(騒音振動ハーシュネス)特性を改善し、燃料効率を向上させ、ベルトの寿命を延ばすことができます。
応力緩和後に一貫した張力を達成するには、PA66ストレッチベルトを各ベルトリブ全体に高いプリテンションレベルで取り付ける必要があります。ベルトにひずみが加わると、オルタネータとAC圧縮機にベアリングハブの負荷が高くなり、摩擦レベルが増加して過剰な熱が発生します。これにより、ACおよびオルタネータ部品の結果摩耗が早くなり、全体的なエンジン効率が低下します。Stanyl PA46の優れた機械的 特性により、材料から作られたストレッチベルトは、リブあたり50N低いプリテンションレベルで取り付けることができます。2,000RPMで動作するPA66ベルトとPA46ベルトを比較したテストでは、PA46オプションが約100W低い摩擦と0.5Nm低いベアリング負荷とベルトトルクを達成したことがわかりました。これにより、PA66ストレッチベルトと比較して、約1gCO2 / kmのCO66排出量削減が可能になります。
数多くの自動車アクセサリドライブや小型エンジンコンポーネントのメーカーは、20年以上にわたってStanyl PA46に依存してきました。欧州と米国に拠点を置く世界トップのベルト駆動システムサプライヤーであるハッチンソンとゲイツは、Stanyl PA46ベースのコードで作られた弾性ストレッチとストレッチフィットベルトを開発しました。2019年、ゼネラルモーターズ(GM)は、新しい「小型トラック」フリートで使用されるアクセサリーベルトドライブシステムに弾性ベルトを供給するためにハッチンソンを選択しました。Stretchy Beltは、2019年型Chevrolet SilveradoやGMC Sierraなど、GMの主力車に採用されているV型6気筒およびV型8気筒パワートレインに搭載された。この切り替えにより、GMはエンジンの軽量化、生産コストの削減、燃料排出量の削減という目標を達成することができました。
エンバリオは、お客様の変化するニーズに合わせて材料ソリューションを調整するための協力的なアプローチを採用しています。30年以上前にStanylを発売して以来、当社は大手自動車メーカーと提携し、当社の製品ポートフォリオにより、メーカーがより軽量で環境に優しく、より費用対効果の高い車両を製造できるようにしてきました。サステナビリティに対する組織全体の取り組みの一環として、2030年までにすべての材料ソリューションのバイオベースまたはリサイクルベースのバージョンを発売する予定でもあります。当社は、お客様の専任の製造パートナーとして、お客様のビジネスを強化する先端材料のイノベーションを活用できるよう支援します。
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先進開発マネージャー メカトロニクス - エンバリオ
12 May 2021
ギア用途に適した材料ソリューションを選択することで、耐久性と寿命 が向上します
先進開発マネージャー メカトロニクス - エンバリオ
Jippe Van Ruitenは、 エンバリオのメカトロニクス 開発マネージャーです。フローニンゲン大学でポリマー物理学を学び、卒業後、1988年にエンバリオでキャリアをスタートさせました。彼は主に繊維とフィルム、自動車、そして現在はメカトロニクスのアプリケーションとビジネス開発に関連する多くの役職を歴任しました。
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