Particleworksによる電気自動車（EV）の潤滑・冷却システム最適化

現在の電気自動車（EV）技術競争において、EVの潤滑・冷却システムの最適化は、駆動系（E-axle）の寿命と性能を左右する極めて重要な要素となっています。しかし、従来のCFD解析手法では、複雑な可動部品を含む構造のシミュレーションにおいて、多くの課題が存在していました。**Prometech社のメッシュレス流体シミュレーションソリューション「Particleworks」は、こうした課題を根本から解決するための“キー・テクノロジー”**として、エンジニアに新たな可能性を提供します。

1. 電気自動車（EV）における潤滑・冷却システム最適化の課題

内燃機関車とは異なり、電気自動車の駆動系（E-axle）は、電動モーター、減速機（ギアボックス）、パワーエレクトロニクスを一体化した構造となっています。この構成により、以下の2つの重大な技術課題が生じます。

• 攪拌損失（Churning Losses）：潤滑油量が適切でない場合、油による抵抗が増大し、バッテリーエネルギーの無駄な消費につながります。
• 局所的な高温部（ホットスポット）：電動モーターは極めて高い回転数で動作するため大量の熱を発生します。そのため、冷却用オイルをステーター巻線へ正確に供給する冷却設計が不可欠となります。

従来のメッシュベース（格子法）CFDを用いて、ギアボックス内のオイル飛散挙動を解析することは、
膨大な時間を要し、かつ収束不良が発生しやすいという課題があります。こうした背景から、Particleworksが採用するMPS（Moving Particle Simulation）法は、世界的なスタンダードとなりつつある解析手法として注目を集めています。

2. Particleworks：メッシュレスCFDシミュレーションソリューション

Particleworksは、従来のCFD解析プロセスにおいて全体作業時間の最大80％を占めるメッシュ生成工程を完全に不要化します。これにより、解析準備時間を大幅に短縮し、設計検討を高速化することが可能です。

2.1 高精度なオイルスプラッシング（Oil Splashing）解析

MPS（Moving Particle Simulation）アルゴリズムにより、Particleworksは数万rpmで回転するギア周辺における個々の油滴の挙動を正確に追跡します。これによりエンジニアは、ギアボックス底部から各重要部品へと潤滑油がどのように搬送されるかを可視化し、潤滑経路・油量・形状設計の最適化を直感的かつ高精度に行うことができます。

2.2 電動モーター冷却（E-Motor Cooling）の最適化

Particleworksは、巻線端部（Winding Heads）への直接オイル噴射プロセスを忠実に再現可能です。これにより企業は、

• 放熱性能の定量評価
• オイル噴射ノズル位置・角度の最適化

を事前に検証でき、過熱による短絡・焼損リスクを回避しながら、EV冷却性能を最大化することが可能となります。

3. なぜEV最適化にParticleworksが選ばれるのか

Particleworksは、その圧倒的な技術的優位性により、世界の自動車業界を牽引するトップメーカーから高い信頼を獲得しています。

Particleworksが選ばれる主な理由：

• GPUによる高速計算性能: NVIDIA CUDAプラットフォームに最適化されており、CPUベースの解析と比較して数十倍高速なシミュレーションを実現します。
• ソフトウェアエコシステムとの高い親和性: CrownCAD、NX、CATIAなど主要CADシステムから複雑な形状修正を行うことなくデータを直接インポート可能です。
• 固体部品の温度解析に対応: Particleworksは熱伝達係数（HTC）の算出および固体表面への温度マッピングが可能で、コンポーネントの過熱状態を高精度に評価できます。

4. SDE Techと共に進めるベトナムでのParticleworks導入

シミュレーション技術を自社で確立することは、グローバルEVサプライチェーンにおける競争力強化の鍵となります。SDE Techは、Particleworksのベトナムにおける戦略パートナーとして、企業の課題に応じた包括的なサポートを提供しています。

SDE TechによるParticleworks導入支援内容：

• 専門的なコンサルティング: EV向け潤滑・冷却システムの最適化課題を、各企業の要件に合わせて個別に解決します。
• 教育・技術移転プログラム: エンジニアが最短期間でParticleworksを使いこなせるよう、実践的かつ体系的なトレーニングを実施します。
• 計算インフラのサポート: GPUワークステーションの最適構成を提案し、大規模・高精度シミュレーションを安定して実行できる環境を構築します。

5. EV業界におけるParticleworksに関するよくある質問（FAQ）

EV向け潤滑・冷却システム最適化におけるParticleworksの実力をより深くご理解いただくため、
SDE Techではお客様から寄せられる代表的なご質問をまとめました。

5.1 Particleworksは固体部品の温度計算に対応していますか？

はい、可能です。Particleworksは対流伝熱解析機能により、熱伝達係数（HTC）を高精度で算出し、
固体表面への温度マッピング（Temperature Mapping）を行うことができます。これにより、エンジニアはホットスポットを早期に可視化し、設計段階で迅速な改善対応が可能となります。

5.2 Particleworksを実行するために必要なハードウェア構成は？

大規模なサーバークラスターを必要とする従来型CFDとは異なり、ParticleworksはNVIDIA CUDAを活用したGPU計算に最適化されています。高性能なNVIDIA GPUを搭載したワークステーション1台で、複雑かつ大規模なシミュレーションを高速に実行することが可能です。

5.3 Particleworks導入時にSDE Techはどのような支援を提供しますか？

SDE Techは単なるソフトウェアライセンスの提供にとどまらず、体系的な技術移転トレーニング、実際の課題に即したシミュレーションソリューションのコンサルティング、そして24時間365日の技術サポートを通じて、企業と長期的に伴走します。

電動車（EV）が急速に普及する時代において、Particleworksのような先進的なシミュレーション技術を活用することは、ベトナム企業が自社の技術的ポジションを確立し、グローバルなバリューチェーンへより深く参入するための戦略的な一手です。EV向けの潤滑・冷却システム最適化ソリューションをお探しですか？革新的な設計を実現するために、ぜひSDE Techにご相談ください。SDE Techが貴社のパートナーとして、構想から実現まで力強くサポートします。

こちらからコンサルティングおよびソリューションのデモにお申し込みください：
https://forms.gle/XxYem17oxYyw4AKF8

SDEデジタルテクノロジー有限会社（SDE TECH）

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