2.1 基本構想計画

最終開発目標である第2ステップ第2ステージの性能を達成する上で想定される問題点の抽出を行い、解決技術を検討すると共に、それらの中から基本コンセプトを定める。

そして基本形状および仕様を決めると共に、第1ステップ、第2ステップ第1ステージの目標達成の手法等を計画する。

2.2 主要構造部検討

エンジンの心臓部であるピストン、連接棒、軸受などの主要構造部材について、負荷される応力レベルや求められる特性等について検討を行う。

この結果を基に、形状、構造、材質、配置について検討を行い、主要運動部材の重量を計算し、一次設計計画を行い主要部構造を決定する。

2.3 構造解析

主要部構造形状に対し、運動状態での応力、変形をFEM解析等により評価する。修正が必要な場合、2.2にフィードバックして構造の再検討を行う。

解析の対象となる主な部品は、ピストン、連接棒、シリンダヘッド、クランクケース、軸受である。

2.4 要素技術研究

個別の要素技術を高出力対応（圧力上昇に対する部品強度向上、熱負荷増加に対する冷却性能向上など）、高回転対応（軸受強度向上など）および軽量化の面から研究を行い、2.2と2.3の詳細な技術的検討を行う。

2.5 要素試験装置設計製作

要素技術研究の検討、実施のために下記試験装置を設計し、製作する。

・ピストン静応力試験装置

・連接棒静応力試験装置

・空気流動試験装置

・冷却水流れ試験装置

・潤滑油流れ可視化装置

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