高回転トルク測定の変化

モビリティの概念は、燃料エンジンの登場と、最終的に電気モーターの導入以来、劇的に変化してきました。これらの技術革新は、テストベンチやトルク測定技術にも影響を与えています。特に古典的なアプリケーション分野でよく見られる傾向は、より高い回転数/分(RPM)と動的トルク計測の2つです。

この記事では、HBMが高回転数トルク計測の展望を探りながら、将来的に予想される課題や変化を概説しています。

高回転トルク測定:自動車業界向け

高回転トルク測定を必要とする3つの古典的な市場は、自動車、航空宇宙、工業加工分野(部品試験、タービンモニタリングなど)です。

自動車分野では、トルクはパワーウェイト比として、またエンジンタイプ、ギアボックス機能、トランスミッションなどの機能として、車両性能を測定する上で基本的な指標となります。一般的に、自動車市場でのトルク測定は、管理可能な回転数範囲を対象としています。一般的なディーゼルエンジンは約3,500~5,000 RPMで動作しますが、ガソリンエンジンは6,500 RPMに達することもあります。これらの値は、低・中距離の消費者向け車両に限られています。

高回転トルクの測定は、約9,000 RPMで動作するハイエンドのスポーツカー、競争の激しい市場(例:フォーミュラ・ワン)、18,000 RPMの比較的高速のパフォーマンス車両になると、自動車業界では必須条件となります。また、より効率的で高性能な車両への要求は、ターボチャージャーのような統合コンポーネントの高回転トルク測定の必要性を高めています。一般的なターボチャージャーのタービンは、標準運転時には10万回転を超えることがあります。

 

高回転トルク測定:航空宇宙向け

航空宇宙分野における高回転トルク測定は、タービン試験(約22,000 RPM+)と高速ギアボックス測定(約30,000 RPM+)の両方で日常的に必要とされています。航空宇宙市場の様々なアプリケーション分野では、高回転域に達し、その後、ギア、ベアリング、燃料ポンプ、シールなどの標準コンポーネントのトルク測定に影響を与えます。高回転トルク測定ソリューションを必要とする代表的な航空宇宙アプリケーションには、以下のようなものがあります。

  • 航空エンジン補機(オルタネーター、スターターなど
  • コンプレッサー、タービンターボシャフトの試験
  • ヘリコプターのトランスミッション試験

高回転トルク測定の今後の課題

同様のRPM範囲は、電気ドライブ分野では標準として報告されており、今日すでに利用可能な25,000 RPMまでの同期電気機械もあります。革新的な電気駆動システム(E-アクスルドライブなど)は、慣性とサイズが常に変化しているため、このアプリケーションではトルク測定が特に難しくなっています。従来の産業用テストベンチもまた、特に電動化に関しては、より高いRPM能力の影響を受けます。

電動化は、回転数能力とダイナミックトルク測定を常に向上させるための主要な駆動要因の根底にあります。基本的なコンセプトは、デバイスのサイズを大きくすることなく電動駆動の速度を上げることで、より高い電力密度を達成することです。これは、より高い回転数のための現代のトルク測定の最も困難な側面であり、これらの古典的な市場の根底にある課題です。

HBMのトルク計測ソリューション

HBMは、要求の厳しいアプリケーション分野に対応した高速トルク計測の分野で世界をリードしています。HBMでは、お客様の高回転数計測を支援し、最新の試験の課題に対応するためのダイナミックなソリューションを提供しています。

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