info@adtsystems.vn

Nhà sản xuất ô tô thiết kế làm mát động cơ diesel

Thiết kế làm mát – Tìm kiếm một khởi đầu suôn sẻ

Động cơ và hộp số phải được phát triển trong thời gian ngắn nhất để đáp ứng thời hạn thị trường cạnh tranh đầy thách thức được đặt ra bởi các nhà sản xuất thiết bị ô tô (OEM). Để tiết kiệm thời gian, nhóm nghiên cứu tại Renault đã loại bỏ một số bước lặp thiết kế không cần thiết. Tuy nhiên, điều đó ảnh hưởng đến khả năng lái xe ô tô, một sự khác biệt khẳng định nhãn hiệu riêng biệt của các hãng ô tô. Để giải quyết vấn đề, nhóm nghiên cứu đã chuyển sang mô phỏng để giải quyết các kink trong thiết kế làm mát động cơ diesel 2.0L bốn xi-lanh.

Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã nhấn mạnh vào yếu tố cải thiện làm mát. Khởi động động cơ diesel nghe có vẻ thô so với động cơ đốt truyền thống. Có khá nhiều biến số để kiểm tra về cách cải thiện làm mát, như lựa chọn nhiên liệu, khởi động và pin, hệ thống phun, nhiệt độ buồng, hiệu suất đốt cháy và ma sát động cơ.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu đã không tin rằng bất kỳ biến nào trong số các biến này đóng vai trò quan trọng trong vấn đề này, vì vậy họ đã quyết định kiểm tra sự cộng hưởng cơ học của các bộ phận quay, đặc biệt là bánh đà khối kép (DMF). Động cơ diesel hiện đại tạo ra mô-men xoắn cao, vì vậy chúng cần được làm trơn tru hoặc giảm xóc để duy trì khả năng lái tốt và tránh trục trặc và phun nước động cơ trong khi làm mát. Trong kiến ​​trúc động cơ diesel hiện đại, DMF giúp thậm chí giảm phí mô-men xoắn, nhưng dao động vẫn có thể xảy ra do DMF được bôi trơn. Điều đó có thể ảnh hưởng đến đường truyền, đặc biệt là làm mát động cơ khi hệ số nhớt của dầu không giống như khi trời ấm. Kết quả là một hành vi phi tuyến tính rất khác nhau của DMF.

Nói chung, niềm vui khi lái xe không phải là lý do chính để mua một chiếc xe hơi, nhưng nó có thể là lý do chính để mua một chiếc khác, theo ông Michel Gizard, một chuyên gia chuyển đổi mô-men xoắn tại Renault.

Thiết kế làm mát – Mô phỏng DMF

DMF bao gồm hai bánh đà được kết nối bởi một bộ lò xo dài hoạt động trong dầu mỡ. Có ba yếu tố cho DMF: bánh đà đầu tiên được kết nối trực tiếp với trục khuỷu; bánh đà thứ hai được nối với bộ ly hợp và ở giữa có các lò xo cong. Một trong những vấn đề là lò xo nổi trong dầu mỡ. Chính dầu mỡ này chịu trách nhiệm cho vấn đề làm mát.

Nhóm nghiên cứu tại Renault đã phát triển một mô hình đường phố để thu được kết quả rất chính xác (trong miền tần số 0 đến 200 Hz). Mức độ chính xác này đã đạt được bằng cách làm việc trên một mô hình một chiều mô tả động lực học của đường cong trong DMF. Được mô phỏng như các phần tử đàn hồi phân tán, các lò xo phải chịu lực ma sát khô và lực quán tính và chúng có thể di chuyển giữa các bánh đà sơ cấp và thứ cấp. Các lực tác dụng lên các lò xo cong xác định mô-men xoắn trong DMF, ảnh hưởng đến tổng thời gian khởi động động cơ.

Nhóm Thiết kế Động cơ và Truyền tải tại Renault đã sử dụng các giải pháp Simcenter ™ từ Phần mềm PLM của Siemens trong nhiều năm. Khi nhóm muốn tìm hiểu các hiện tượng đằng sau kết quả, nó đã chuyển sang phần mềm Simcenter Amesim ™ cho các giải pháp mô phỏng. Mô phỏng hệ thống đã được chứng minh là cách tốt nhất để có một cái nhìn tổng quan hoàn chỉnh, tích hợp thử nghiệm và mô phỏng với nhau trong quá trình thiết kế. Kiểm tra cho phép nhóm nghiên cứu lấy số đo và kết quả, và mô phỏng cho phép nhóm hiểu được các hiện tượng đằng sau dữ liệu. Điều này cho phép nhóm nghiên cứu dịch ảnh hưởng của từng hệ thống con và thành phần trên toàn hệ thống.

Givard là một công cụ lý tưởng để phân tích các phép đo thu được bằng thử nghiệm, Gizard nói. Phần mềm cho phép chúng tôi trả lời được các câu hỏi đưa ra bằng các phép đo kiểm tra, như dịch các tín hiệu vật lý và giải thích các tín hiệu.

Chúng tôi đánh giá rất cao Simcenter Amesim vì nó cho phép chúng tôi nghiên cứu động lực học và hiện tượng nhất thời, và kết hợp một số lĩnh vực vật lý với nhau. Mô phỏng hiện đang lái các phép đo kiểm tra mà chúng tôi thực hiện.

Đạt được hành vi thỏa đáng trong thời gian làm mát có nghĩa là thực hiện các biện pháp phòng ngừa bắt buộc và nó đòi hỏi phải đánh giá chính xác các tác động cơ học lên kiến ​​trúc tổng thể. Mô phỏng cho phép nhóm nghiên cứu phân biệt các hiện tượng vật lý tái phát thực sự với tiếng ồn cảm biến. Nhóm nghiên cứu đã nhận ra mức tăng đáng kể về thời gian phân tích so với các nghiên cứu chỉ thử nghiệm và thực tế là tất cả các mô hình sẵn sàng sử dụng của Simcenter Amesim có thể được lắp ráp nhanh chóng để tạo ra các hệ thống phức tạp được chứng minh là có giá trị đáng kể.

Bên cạnh khả năng mô hình hóa, Simcenter Amesim còn có nhiều công cụ phân tích cấp cao khác nhau cho phép các kỹ sư của Renault chạy phân tích tần số để nhận dạng chế độ rung, điều cần thiết để đảm bảo chất lượng mô phỏng.

Gizard cho biết, cách tiếp cận theo thứ tự đầu tiên này cực kỳ hiệu quả và không thể được thực hiện nhanh hơn hoặc với chi phí thấp hơn mà không sử dụng các phần mềm sáng tạo như Simcenter Amesim, Gizard nói.

Để nghiên cứu hoạt động của các bộ phận cơ khí, một thiết lập hoàn chỉnh đã được xây dựng với một băng ghế thử nghiệm, bao gồm:

  • Bốn cảm biến áp suất
  • Tốc độ động cơ đo trên vòng khởi động
  • Tốc độ bánh đà thứ cấp
  • Góc ròng rọc trục khuỷu
  • Tốc độ máy phát điện
  • Dòng khởi động và điện áp
  • Pin hiện tại và điện áp

Link: https://www.plm.automation.siemens.com/global/en/our-story/customers/renault-simcenter/60529/

This post is also available in: viTiếng Việt

Share this post
  , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *