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節能減碳最新黑科技！HONDA與Autodesk合力開發減重50%的骨頭造型曲軸
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AUTONET記者：趙惠群(03/13/2020星期五)
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面對地球暖化的危機，如何減少溫室氣體排放是一場無休止的戰爭，全球各車廠正在積極找尋如何提高車輛燃油效率的方法，而根據國際能源機構所說，全球有 24%的二氧化碳排放是來自交通，包括鐵公路、航空和海運。而公路車輛尤其是最大的罪魁禍首。歐盟的報告指出，30%的二氧化碳排放量來自運輸，其中72%來自公路運輸。為提高燃油效率並減少車輛的碳排放，降低汽車零部件的重量經過證明是非常有效的手段。
在日本，本田（HONDA）有幾個正在進行的專案，目標是要減輕車子的零組件，從龐大的車架和引擎本體，以至於小小的螺栓。為了實現簡化的設計，本田技術研究所（HONDA R&D，簡稱本田技研）正在審視車子每個部件中使用的結構和材料。他們最新的目標是曲軸。
本田技研的高級技術實驗室機械與流體機械設計師Hirosumi Todaka表示，曲軸需要滿足多項功能標準，例如，它的形狀必須能夠承受引擎室的燃燒壓力，同時還要維持轉動時的平衡，這些因素決定了今天我們看到的曲軸的形狀。在引擎發展的漫長歷程中，曲軸的設計已定型化，不過儘管如此，本田技研仍決定設計出一個比現有曲軸型式的重量再輕30%的曲軸。
本田技研在尋求拓補優化（Topology Optimization）等設計技術，發現衍生設計（generative design）可以極大化改變傳統的設計規範。衍生式設計已經幫助汽車行業重新設計了多種新的零組件，像是安全帶的托架、引擎控制元件、機車的車架等，能顯著降低零組件的重量。
本田技研和美國著名的軟體公司Autodesk合作一項該專案，研發一種靈活的方法。Autodesk運用Netfabb和Fusion 360設計技術，製做首批符合HONDA需要的曲軸模型。該原型的模型資料讓HONDA得以重新思考曲軸的佈局和強度標準，為這個部件創造一組新型式的邊界條件。該團隊接著繼續研究，設計了第二批的模型。
傳統的拓補優化技術提供了一種解決方案，需要花費大量時間進行手工修正。Todaka表示，Fusion 360的衍生設計提供了一種從未思考過的配置。新款曲軸設計超乎預期目標，減輕50%的重量。
在兩輪和四輪車輛的引擎零組件研發工作中，Hirosumi Todaka依靠他過去的經驗，提出了分析和改進的設計。當他第一次看到雙方設計出來的結果時，他大感驚奇，表示它是一種有機體的形狀，像是人類的骨骼，這是超出我想像最瘋狂的東西。
這樣全新的曲軸仍教人懷疑，它的剛性和強度，是否能夠達到一般曲軸的剛性度和強度標準。本田技研設計團隊成員將該原型模型安裝到一個引擎，以進行性能測試，並與Autodesk團隊共用結果資料，最Autodesk團隊正採用本田的資料來改進其創成式設計流程。最後完成的曲軸，未來或有可能被運用在HONDA的汽機車的引擎上。
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HONDA 美日/本田車廠
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