Počítačová simulace spalovacího motoru software Wave

Podobné dokumenty
Základy tvorby výpočtového modelu

Vizualizace dějů uvnitř spalovacího motoru

Teorie bezkontaktního měření rozměrů

Spalovací motor. Zpracoval: Pavel BRABEC. Pracoviště: KVM

Moderní systémy ventilových rozvodů spalovacího motoru

Rapid tooling. Rapid tooling. Zpracoval: Přemysl Pokorný. Pracoviště: TUL- KVS

5.1.1 Nestacionární režim motoru

Členové konsorcia podílející se na pracovním balíčku. Hlavní cíl balíčku. Dílčí cíle balíčku pro nejbližší období

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - Kolokvium Božek 2014, Roztoky -

Charakteristiky PSM, provozní oblasti

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek až , Roztoky -

Pevnostní analýza plastového držáku

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - Kolokvium Božek 2012, Roztoky -

WP25: Pokročilé zkušební metody pro spalovací motory a hnací řetězec Vedoucí konsorcia podílející se na pracovním balíčku

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek 11. a , Roztoky-

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek 2014, Roztoky -

Pístové spalovací motory-pevné části

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek 2. a , Roztoky -

Vývoj motoru - výpo ty

OPTIMALIZACE POHONNÉ JEDNOTY PRO VŮZ FORMULA STUDENT SVOČ FST 2018

19. a 20. PÍSTOVÉ SPALOVACÍ MOTORY ZÁŽEHOVÉ A VZNĚTOVÉ 19. and 20. PETROL AND DIESEL PISTONE COMBUSTION ENGINES

PEVNÉ DÍLY MOTORU Střední odborná škola a Gymnázium Staré Město

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek až , Roztoky -

Analogově číslicové převodníky

WP06: WP06 Turbodmychadla a výkonové turbiny aerodynam. optimalizace, dynamika rotorů a přiřazení pro účinné přeplňované motory

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek 2013, Roztoky -

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - Kolokvium Božek 2014, Roztoky -

Ústav automobilního a dopravního. inženýrství

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - Kolokvium Božek 2016, , Roztoky -

VÝCHODISKA PRO ZADÁNÍ PROJEKTU

- AutoSympo a Kolokvium Božek 2. a , Roztoky -

Obsah. Obsah vod Z kladnì pojmy Kontrola technickèho stavu motoru... 24

Téma doktorských prací pro rok Pavel Novotný

Pozice Objednací číslo Název Name 168FA(E) 168FB(E) KB Ventilové víko Cylinder head cover KB Těsnění ventilového

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek až , Roztoky -

Digitální učební materiál

MAZACÍ SOUSTAVA MOTORU

Zkoušky paliva s vysokým obsahem HVO na motorech. Nová paliva pro vznětové motory, 8. června 2017

VÝCHODISKA PRO ZADÁNÍ PROJEKTU

zapaluje směs přeskočením jiskry mezi elektrodami motoru (93 C), chladí se válce a hlavy válců Druhy:

Position Part number Název Name Šroub M8x25 Screw M8x Vodítko rukojeti Handle guide block Stojan řídítek Handle

OPTIMALIZACE NAPLNĚNÍ VÁLCE SPALOVACÍHO MOTORU

Téma doktorských prací pro akademický rok 2018/2019. Pavel Novotný

WP25: Pokročilé zkušební metody pro spalovací motory a hnací řetězec Vedoucí konsorcia podílející se na pracovním balíčku

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek až , Roztoky -

VÝVOJ ŘÍDICÍCH ALGORITMŮ HYDRAULICKÝCH POHONŮ S VYUŽITÍM SIGNÁLOVÉHO PROCESORU DSPACE

Tento dokument vznikl v rámci projektu Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/

EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/

Téma doktorských prací pro akademický rok 2019/2020. Pavel Novotný

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka -Kolokvium Božek 2012, Roztoky-

Pozice Objednací číslo Název Name Ks Horní příruba násypky Hopper inlet 1 2 Nýt 4x16 Rivet 4x Násypka Hopper 1 4

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek 2. a , Roztoky -

Měření emisí spalovacích motorů a příprava přístrojů před měřením

Proměnlivý kompresní poměr pístových spalovacích motorů

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - Kolokvium Božek 2012, Roztoky -

Obecné cíle a řešené dílčí etapy

ČTYŘDOBÝ VÍCEVÁLCOVÝ SPALOVACÍ MOTOR S VYUŽITÍM TLAKOVÝCH PULZŮ VÝFUKOVÝCH PLYNŮ KE ZVÝŠENÍ NAPLNĚNÍ VÁLCŮ

Popis obsahu balíčku WP20: Prediktivní nebo adaptivní řízení motoru za účelem snížení spotřeby paliva a škodlivých emisí

Position Part number Název Name 1 DY Šroub nože Blade Bolt 2 DY Podložka šroubu nože Blade bolt washer 3 DY Žací nůž Blade 4

Katedra vozidel a motorů

SPALOVACÍ MOTORY. - vznětové = samovznícením. - dvoudobé. - kapalinou. - dvouřadé s válci do V - vodorovné - ležaté. - vstřikové

WP08: Snižování mechanických ztrát pohonných jednotek

Autodata Online 3 CZ Ukázky z programu

EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

Position Part number Název Name Šasí Deck Kolo Wheel Podložka Washer Šroub Bolt Silenblok

43A111 Návrh řízení podvozku vozidla pomocí lineárního elektrického pohonu.

Dynamika vozidla Hnací a dynamická charakteristika vozidla

Nové trendy v konstrukci pístů spalovacích motorů z hlediska tribologie

Číslo Objednací číslo Název Name Ks Kliková hřídel Crank shaft Jehlové ložisko Needle bearing Kroužek Bearing

MAZACÍ SOUSTAVA MOTORU

Position Part number Název Name 1 H Návlek madla Upper handle foam sheath 2 H4001 Páka brzdy motoru Flameout lever 6 H Bowden pojezdu

MAZACÍ SOUSTAVA MOTORU

Position Part number Název Name 1 746R00001 Osa kola M10x40 Wheel bolt M10x Držák kola Wheel fixer Kolo Wheel

Prezentace pro MPO konference prosince 2017

VÝCHODISKA PRO ZADÁNÍ PROJEKTU

WP08: Snižování mechanických ztrát pohonných jednotek

TEDOM a.s. divize MOTORY

Position Part number Název Name 003 M-08 Matice M8 Nut M8 004 S-08*45 Šroub M8x45 Screw M8x M-08 Matice M8 Nut M8 006 M-08 Matice M8 Nut M8 008

Position Part number Název Name Silenblok Rubber foot Kolo Wheel Osa kola Axle Filtr Filter 22

Moderní nástroje pro vývoj elektronických řídicích jednotek

Position Part number Název Name 1 B Šroub M8x30 Screw M8x Vodítko rukojeti Handle guide bracket Stojan řidítek

Případ data vozidla data trati 1. konstantní mění se 2. mění se konstantní

Kód English Czech 1 3C13002 fuel tank cup assembly kompletní zátka nádrže 2 3C13010 fi lter cup fi ltr 3 3S M6 25 fl ange bolt šroub M6x25 4

EMPH 20 ( )

Position Part number Název Name 2 R Táhlo zdvihu Height adjusting rod 3 R Držák přední osy Front board 4 R Poklice předního

Pozice Objednací číslo Název Name Ks Šroub M8x25 Screw M8x Podložka 8,4x24x2 Washer 8,4x24x Vodítko

WP07: Zlepšení návrhu hnacích traktů vozidel s využitím virtuálního hnacího traktu

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek 2014, Roztoky -

Pozice Objednací číslo Název Name Poklice předního kola Front wheel cover Osa kol Wheel axle 3 Podložka 13 Washer 13 4

Position Part number Název Name 1 H šroub M12x35 Bolt M12x35 2 H Podložka Washer 3 H Vnější podložka kotouče Blade outer washer 4

Digitální učební materiál

DOPRAVNÍ A ZDVIHACÍ STROJE

Popis obsahu balíčku Prediktivní nebo adaptivní řízení motoru za účelem snížení spotřeby paliva a škodlivých emisí

Position Part number Název Name 4 R Pojistka přední osy pravá Front axle fixing clip 5 R Poklice předního kola Front wheel cover 8

Právní a normativní požadavky

Vývoj motoru - výpočty

Position Part number Název Name 003 M-08 Matice M8 Nut M8 004 S-08*45 Šroub M8x45 Screw M8x M-08 Matice M8 Nut M8 006 M-08 Matice M8 Nut M8 008

Position Part number Název Name Skříň spojky kompletní Clutch case assembly Spojkový zvon Clutch drum

Pozice Objednací číslo Název Name Ks Skříň spojky kompletní Clutch case assembly Spojkový zvon Clutch drum 1 3

Transkript:

Počítačová simulace spalovacího motoru software Wave Zpracoval: Pavel BRABEC Pracoviště: KVM Tento materiál vznikl jako součást projektu In-TECH 2, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR.

In-TECH 2, označuje společný projekt Technické univerzity v Liberci a jejích partnerů - Škoda Auto a.s. a Denso Manufacturing Czech s.r.o. Cílem projektu, který je v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost (OP VK) financován prostřednictvím MŠMT z Evropského sociálního fondu (ESF) a ze státního rozpočtu ČR, je inovace studijního programu ve smyslu progresivních metod řízení inovačního procesu se zaměřením na rozvoj tvůrčího potenciálu studentů. Tento projekt je nutné realizovat zejména proto, že na trhu dochází ke zrychlování inovačního cyklu a zkvalitnění jeho výstupů. ČR nemůže na tyto změny reagovat bez osvojení nejnovějších inženýrských metod v oblasti inovativního a kreativního konstrukčního řešení strojírenských výrobků. Majoritní cílovou skupinou jsou studenti oborů Inovační inženýrství a Konstrukce strojů a zařízení. Cíle budou dosaženy inovací VŠ přednášek a seminářů, vytvořením nových učebních pomůcek a realizací studentských projektů podporovaných experty z partnerských průmyslových podniků. Délka projektu: 1.6.2009 31.5. 2012

Známé softwary umožňující simulaci spalovacího motoru software od firmy AVL(BOOST, CRUISE, FIRE, ) software od firmy LOTUS ENGINEERING software od firmy Gamma Technologies software od firmy Ricardo

Známé softwary umožňující simulaci spalovacího motoru software od firmy AVL(BOOST, CRUISE, FIRE, ) software od firmy LOTUS ENGINEERING software od firmy Gamma Technologies software od firmy Ricardo

Software firmy AVL https://www.avl.com/web/ast/products

Software firmy AVL nabízí komplexní řešení 1D a 0D simulační nástroj použitelný pro návrh spalovacího motoru (od konceptu až po fázi kalibrací) analýza jednotlivých částí nebo i celého systému může být propojen s FIRE (detailní 3D řešení) nebo pro dráhovou simulaci (Vehicle System a Driveline Analysis) https://www.avl.com/web/ast/products

Software firmy AVL

Software firmy AVL https://www.avl.com/web/ast/products komplexní simulační nástroj pro celé vozidlo (celý hnací systém) umožňuje řešit konvenční vozidla, ale např. i hybridy popř. elektromobily podrobná analýza toku energie efektivně řeší řídicí systém vozidla z hlediska účinnosti, spotřeby paliva, emisí, výkonu a jízdních vlastností efektivní nástroj pro optimalizaci citlivostní analýzu

Software firmy AVL

Software firmy AVL

Software firmy AVL zaměřený na řešení proudění u spalovacích motorů (CFD) komplexní výpočet dynamiky kapalin (3D) https://www.avl.com/web/ast/products

Software firmy AVL

Software firmy AVL https://www.avl.com/web/ast/products řešení akustiky pohonných jednotek, návrh a kontrola mechanických částí motoru = klikový mechanismus (kliková hřídel, ložiska, píst, pístní čep, pístní kroužky, vložka) řešeno včetně hydrodynamického efektu a kontaktu s mazacím olejem), ventilový rozvod (včetně pohonu) řeší stacionární podmínky i přechodové děje

Známé softwary umožňující simulaci spalovacího motoru software od firmy AVL(BOOST, CRUISE, FIRE, ) software od firmy LOTUS ENGINEERING software od firmy Gamma Technologies software od firmy Ricardo

Software firmy LOTUS ENGINEERING Lotus Engine Simulation (LES) Lotus Vehicle Simulation (LVS) Lotus Concept Valve Train (LCVT) Lotus Concept Crank Train (LCCT) Lotus suspension analysis (RAVEN) and (SHARK) www.lotuscars.com/engineering

Software firmy LOTUS ENGINEERING www.lotuscars.com/engineering

Známé softwary umožňující simulaci spalovacího motoru software od firmy AVL(BOOST, CRUISE, FIRE, ) software od firmy LOTUS ENGINEERING software od firmy Gamma Technologies software od firmy Ricardo

Software firmy Gamma Technologies GT-SUITE - softwarový nástroj pro modelování a simulace systémů v automobilovém průmyslu - založen na multi-fyzikální platformě a nabízí vyšší úroveň (vlastní toolboxy) - obsahuje modul GT- Power - nabízí moduly pro řešení různých analýz www.gtisoft.com Engine performance modeling (including combustion and turbocharging) Analysis of measured engine cylinder pressure (combustion profiles) Exhaust aftertreatment Acoustics of intakes and exhaust Sil, HiL and Real-Time simulation of engine, vehicle, and cooling Vehicle dynamics (drive cycles, drivelines) Hybrid and electric vehicles, fuel cells Cooling systems and vehicle thermal management Underhood cooling module analysis (3-D solution with COOL3D) AC and Rankine Two-Phase Flow (AC, Rankine) Lubrication circuits and bearings Fuel injection systems Hydraulics and pneumatics (valve actuators, brakes, steering, power hydraulics) Valvetrain/Camshaft kinematics and dynamics Cranktrain kinematics and dynamics (balancing, engine bearings and mounts) Crankshaft durability and fatigue Chain, gear and belt system dynamics (timing drives)

Software firmy Gamma Technologies

Software firmy Gamma Technologies

Software firmy Gamma Technologies

Známé softwary umožňující simulaci spalovacího motoru software od firmy AVL(BOOST, CRUISE, FIRE, ) software od firmy LOTUS ENGINEERING software od firmy Gamma Technologies software od firmy Ricardo

Software firmy Ricardo www.ricardo.com

Software firmy Ricardo Wave simulace 1D motoru a dynamika plynů obsahuje: Engine Performance Acoustics and Noise Combustion and Emissions Thermal Analysis Dynamic System Control WAVE-RT simulace Real time, vývoj algoritmů řízení (SIL a HIL) 1D/3D CFD Co-Simulation

Software firmy Ricardo Vectis - dynamika kapalin (3D) - proudění tekutin ve vozidle a motoru Aplikace proudění ve válci (vzduch, přípravy směsi) spray dynamika model spalovací sání a výfukový systém možnost 1D/3D (snadný přechod) chladicím okruh vstřikování paliva ventilátory model varu a kavitace

Software firmy Ricardo ENDYN 3D nástroj pro návrh: předpověď mechanického zatížení motoru kliková hřídel (torze, ohyb, ložiska) akustická optimalizace kliková skříň (životnost)

Software firmy Ricardo VALDYN dynamická a kinematická analýza ventilového rozvodu

Software firmy Ricardo FEARCE metoda konečných prvků (speciální prostředí pro motory a vozidla) termální analýza (zatížení možno zadat přímo z modelů CFD) trvanlivostní analýza životnostní analýza strukturální optimalizace snadné zadávání zatížení

Software firmy Ricardo PISDYN 3D simulační balíček dynamiky pístu a ojnice montážní analýza optimalizace pístu a vložky vliv vyosení pístního čepu a pláště pístu model pro opotřebení, zadírání pístu, mazání pístu studie kavitace

Software firmy Ricardo RINGPAK moderní 2D simulační balíček pro predikci optimalizace snížení tření diagnostika dynamika pístních kroužků hydrodynamické modely modely mezního mazání rozšířené modely spotřeby oleje okrajové podmínky lze přenést z ostatních simulačních nástrojů (3D efekty včetně sekundárního pohybu pístu z PISDYN a deformaci vrtání z FEARCE)

Software firmy Ricardo SABR nástroj pro proces návrhu hřídelů, převodů a ložisek citlivostní studie reálné příčiny poruch detailní modelování přenosu, uložení a velikosti zatížení

Základy modelování - úvod Zdroj: prof. Macek, ČVUT

Základy modelování - úvod Zdroj: prof. Macek, ČVUT

Základy modelování - úvod Měření neposkytuje všechny veličiny nutné pro pochopení probíhajících dějů. Tyto veličiny jsou možné získat pouze výpočtem. 0-D simulace nepopisuje dynamické jevy v sacím potrubí (tlakové pulsace) při ladění výkonových parametrů je třeba užít 1-D modelování Zdroj: Ing. Páv, Ph.D.; ŠA

Základy modelování - úvod Nutnou, ale ne postačující rovnice pro řešení 0-D systémů: 1) rovnice zachování energetického toku 2) rovnice zachování hmotnostního toku 3) stavová rovnice plynu

WAVE vyznačuje se obecně 0-D přístupem pro simulaci pracovního oběhu ve válci motoru venkovní části jako kanály, sací a výfukové potrubí se modeluje 1-D přístupem To umožňuje sestavení velmi komplexního simulačního modelu motoru, který plně akceptuje rozměry skutečného motoru (vrtání, zdvih, kompresní poměr, rozměry sacího a výfukového potrubí, parametry vstřikovače paliva atd.) včetně časování ventilového rozvodu.

WAVE Verifikace modelu (řadový tříválcový zážehový motor Škoda Auto 1.2) prokázala využitelnost simulačního modelu v SW WAVE. Je však mít na paměti, že vstupním parametrem je charakter hoření směsi ve válci motoru a ten lze získat jen experimentem. DI injector Throttle Catalyser Intake Exhaust

WAVE pressure [bar] 8 7 6 5 4 3 2 pi pe computed 1 experimental 0 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 air excess [1] torque [Nm] 70 60 50 40 30 20 10 0 computed experimnetal 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 air excess [1] torque [Nm] 70 60 50 40 30 20 10 0 computed experimental -150-125 -100-75 start of injection [deg CA] (TDC = 0deg CA) 60 pressure [bar] 8 7 6 5 4 3 2 1 0 pi pe computed experimental -150-125 -100-75 start of injection [deg CA] (TDC= 0deg CA) pressure [bar] 50 40 30 20 10 0 computed experimental 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 volume [dm 3 ]

Ukázka modelu čtyřválcový zážehový motor včetně kompletního výfukového potrubí

Ukázka modelu čtyřválcový vznětový přeplňovaný motor

Ukázka modelu čtyřválcový zážehový motor

1-D přístup (potrubí, kanály) Ukázka modelu

1-D přístup (potrubí, kanály) Ukázka modelu

1-D přístup (potrubí, kanály) Ukázka modelu

Ukázka modelu 0-D přístup (simulace pracovního oběhu ve válci motoru)

Ukázka modelu 0-D přístup (simulace pracovního oběhu ve válci motoru)

Ukázka modelu 0-D přístup (simulace pracovního oběhu ve válci motoru)

Ukázka modelu 0-D přístup (simulace pracovního oběhu ve válci motoru)

Post-processing (výsledky simulace) Ukázka modelu animace závislost na rpm závislost na poloze KH

Děkuji za pozornost.