コールドクランキングシミュレータ

コールドクランキングシミュレーター（CCS）は、冷えたエンジンを始動するとき（コールドクランキング）の潤滑油の低温性能を測定するために使用される装置です。この状態では、エンジンを回転させるために利用できる唯一のエネルギーはスターターモーターとバッテリーから供給され、システムは定電力粘度計として機能すると広く考えられています。この目的でのこの装置の使用は、ASTM D5293として標準化されています。^[1]

コールドクランキングシミュレーターは、 1964年にエッソリサーチアンドエンジニアリングカンパニーのキム・デシク博士によって発明されました^[2]。最初のプロトタイプは、会社の適切な手順を最小限に抑えて回避するために、彼のアパートのキッチンテーブルで、ミニチュア旋盤/フライス盤であるユニマットを使用して作成されました。彼は、1965年5月18日にシカゴのパーマーハウスで開催されたSAE燃料および潤滑油会議で、「コールドクランキングシミュレーターの結果とコメント」と題した開発作業の結果を報告しました。この装置は当初「キモメーター」と呼ばれていましたが、彼は自分の名前をそれに付けることを拒み、その目的にちなんで名付けました。^[要出典]

コールドクランキングシミュレーターは、コールドスタート時の「平均的なエ​​ンジン」のレオロジープロセスをシミュレートします。エンジンのスターターモーターは、小型の直列巻きユニバーサルモーター、一般的なミシンモーター、および特別に設計されたコールドシリンダーと一対の平行フラットを備えた絶縁円筒形ローターに置き換えられました。サンプルオイルは、フラットが通過するときに低くなる、周期的に変化するせん断速度で継続的にせん断されます。実際のエンジンのオイルも同様にせん断され、ジャーナルベアリングでは高く、ピストンリングでは振動し、ギャレーでは低くなります。開発作業の大部分は、「平均的なエ​​ンジン」の相対的なせん断速度分布をシミュレートするためにフラットの適切なサイズ設定に費やされました。エンジンとシミュレーターの両方が、既知の粘度を持つニュートン標準クランクケースオイルのセットで調整されています。^{[引用が必要]}

SAE と ASTM が将来の標準機器としてシミュレータを使用することを決定したとき、Esso R & E 社は利益相反を避けるためにペンシルベニア州ステート カレッジの Cannon Instrument Co に無料の独占ライセンスを付与しました。^{[引用が必要]}

過去 40 年間に多くのわずかな改良が行われました。しかし、基本的な設計とアイデアは変わりません。長年にわたり CCS のさまざまな世代が作られてきましたが、最新の Cannon CCS-2100 はペルチェ冷却と関連するチラーを利用して、1960 年代のオリジナル設計と基本的に同じ機器を操作します。^{[引用が必要]}

1980 年代後半、イギリスのヘイウッドにある Ravenfield Designs 社は、新しいシステムを使用して古い機器を正確にモデル化し、以前の方法よりも高い繰り返し性と再現性を備えた新しい機械を開発して、システム全体を根本から再設計しました。モデル CS と呼ばれる Ravenfield 装置は、Cannon 装置よりも大幅に小型で、600 mm 四方の設置面積に冷却装置、PC、機器、サンプル ポンプが組み込まれています。^{[引用が必要]}

自動車技術協会はCCS試験をJ300 ^{[3]仕様の一部として採用し、} ASTM試験方法D5293の対象となっている。 ^[1]