Seit 1948 beschäftigen wir uns bereits mit der Entwicklung von Verbrennungsmotoren.
Die Anfänge der Motorsimulation reichen bei uns zurück in die 1980er-Jahre. Die entwickelten Simulationstools wurden zunächst intern für die Projektarbeit im Kundenauftrag verwendet. Anfang der 90er-Jahre folgte dann der Schritt, die Lösungen auch am Markt anzubieten.
Unsere Vorreiterrolle haben wir immer wieder durch Quantensprünge in der Motorentwicklung manifestiert. Technologieschritte wie die Turboaufladung, die Mehrventiltechnik und viele weitere Meilensteine tragen maßgeblich unsere Handschrift. Unsere Software haben wir dabei stetig mitentwickelt.
Bei der Entwicklung des Verbrennungsmotors gibt es aktuell vier Kernherausforderungen:
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Emissionsgesetze werden strenger
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Steigenden Kraftstoffpreise erfordern effizientere Motoren
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Neue Verwendungs- und Nutzungsprofile durch Hybridisierung
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Einsatz von neuen Treibstoffarten wie Wasserstoff oder Biokraftstoffen
Durch die Verwendung von Simulations-Tools können Sie alle genannten Herausforderungen meistern. Genaue Virtuelle Zwillinge erlauben es mit wenig Aufwand, neue Betriebszustände, verschiedene Anwendungsfälle sowie Kraftstoffe und ihre Auswirkung auf Ihr ICE-Konzept zu untersuchen.
Analysieren Sie z.B. die Verbrennungsprozesse alternativer Kraftstoffe. Betrachten Sie im Detail die Auswirkungen anderer Energiedichten, die unterschiedlichen Verbrennungsbedingungen und natürlich auch die Emissionszusammensetzungen.
Im hybriden Betrieb können die veränderten Betriebszustände den Motor anders als bisher belasten. Besonders interessant ist daher die Haltbarkeit des Motors oder wie sich sein Betriebsverhalten bei Kaltstart-Zeitpunkten verändert. Darüber hinaus erforschen Sie auch die Auswirkungen von Schwingungen und Akustik.
- Können während des gesamten Entwicklungsprozesses eingesetzt werden
- Bieten intuitive Arbeitsabläufe
- Erstellen genaue Virtuelle Zwillinge
- Bieten eine verlässliche Grundlage für die Entscheidungsfindung auf der Basis detaillierter Ergebnisse
- Enthalten jahrzehntelange Erfahrung in der Motorentwicklung
Sie können Virtuelle Zwillinge im gesamten Entwicklungsprozess einsetzen, um neue Systeme z.B. hybride Konfigurationen im Detail zu betrachten. Dank des AVL Simulation Desktop können Sie dies auf einer Plattform machen und die Ergebnisse teilen und stets reproduzieren.
- Oliver Knaus, Skill Team Leader Solution Management, AVL List GmbH
Als jahrzehntelanger Begleiter ist der Verbrennungsmotor uns allen sehr vertraut. Mit der Hybridisierung übernimmt er nun eine neue Rolle, die natürlich neue Herausforderungen mit sich bringt. Zusätzliche Herausforderungen verspricht zudem die Einführung alternativer Kraftstoffe.
Leistung, Emissionen, Haltbarkeit und Akustik müssen jetzt neu bewertet werden.
Leistung und Emissionen von Verbrennungsmotoren virtuell untersuchen
Eine Emissions- und vor allem CO2-freie Mobilität ist das Ziel, das wir uns gesetzt haben. Auch der Verbrennungsmotor kann hierzu einen Beitrag leisten.
Optimierung des Verbrennungsmotor trotz weniger Entwicklungskapazitäten
Der Verbrennungsmotor wird uns in den unterschiedlichsten Formen noch auf Jahrzehnte erhalten bleiben. Trotzdem werden die Entwicklungskapazitäten für den ICE weiter verkleinert. Als Alternative zum klassischen Entwicklungsprozess gilt Simulation. Virtuell lassen sich die verschiedenen Konzepte rasch testen.
Vorteile einer Entwicklung auf Basis des Virtuellen Zwillings
- Anwendbar im gesamten V-Entwicklungsprozess
- Genaue Analyse der Emissionszusammensetzung und der Umgang damit
- Effiziente Optimierung des Wirkungsgrades
Effizient die Haltbarkeit und das NVH-Verhalten des Verbrennungsmotors virtuell testen
Die Kombination des ICE mit einem E-Motor führt zu veränderten Betriebszuständen und somit zu neuen Lasten. Diese Belastungen haben natürlich Einfluss auf die Haltbarkeit und das Verhalten des Verbrennungsmotors. Gleiches gilt für das Betreiben des Motors mit alternativen Kraftstoffen.
Vorteile einer Entwicklung auf Basis des Virtuellen Zwillings
- Anwendbar im gesamten V-Entwicklungsprozess
- Einfache Untersuchung verschiedener Betriebsstrategien bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen
- Detaillierte Betrachtung des NVH-Verhaltens einzelner Komponenten und des gesamten Motors
Die Mobilitätsrevolution ist in vollem Gange. Dabei geht es nicht nur um die Entwicklung von neuen, nachhaltigeren Antriebssystemen. Vielmehr befindet sich der gesamte Entwicklungsprozess im Umbruch - dabei übernimmt die Simulation die Führung.
Gerade jetzt ist es wichtig, die Herausforderung zu verstehen, vor der jeder von uns - OEM oder Lieferant gleichermaßen - steht, wenn es darum geht, die Grenzen des eigenen Designprozesses und die unserer Ingenieure zu erweitern. Mit der wachsenden Zahl unterschiedlicher Systeme verändern sich Fachbereiche und Teamstrukturen. Wir verstehen das. Auch wir in AVL durchlaufen diese Prozesse, denn wir sind nicht nur Softwareentwickler, wir sind auch Ingenieure und damit Anwender. Unser Wissen setzten wir in intuitiven Workflows, Generators, Wizards und Auswertungen in unserer Software und Projekten um.
