Simulation der Turboaufladung

AVL BOOST™, AVL EXCITE™ und AVL FIRE™ ermöglichen eine hochentwickelte Konstruktion von Kompressor- und Turbinenkomponenten sowie einen Turboabgleich im Rahmen eines ganzheitlichen Motorenkonzepts.Der integrierte Ansatz berücksichtigt die komplexen Wechselwirkungen zwischen den Systemkomponenten und erlaubt so die Konstruktion von Motoren mit dem höchsten Wirkungsgrad und den niedrigsten Emissionen.

Simulationstiefe über mehrere Ebenen

Die grundlegende thermodynamische Anpassung des Turboladers erfolgt für stationäre Motorbetriebspunkte, gefolgt von einer Optimierung des transienten Ansprechverhaltens. Die Berechnung ist iterativ und stützt sich auf Kompressor- und Turbinenkennfelder sowie die wichtigsten Motordaten. Zusammen mit dem Aufladesystem kann der Motor in das Fahrzeugsimulationswerkzeug AVL CRUISE™ integriert werden, um das Verhalten des Gesamtsystems in einem Fahrzyklus zu analysieren.

Druckwellenlader

Im Gegensatz zu herkömmlichen Turboladern nutzt der Druckwellenladeprozess eine direkte gasdynamische Übertragung von Abgasenergie an die Frischluftladung aufgrund der Druck- und Expansionswellen in den Rotorkanälen. Die zugrundeliegenden physikalischen Ansätze erlauben ein hochprädiktives 1D-Modell, bei dem die Leistung als Simulationsergebnis dargestellt wird und keine Kennfelder für Massenstrom oder Wirkungsgrad benötigt werden.

Reduktion des CO2 Ausstoßes

AVL BOOST™ und AVL FIRE™ bieten Simulationssysteme für hochentwickelte Aufladesysteme an. Benutzer haben folgende Vorteile:

  • Auswahl eines Turboladers mit Motorabgleich
  • Entwurf eines Turboladers mit Motorabgleich in jeder Designphase
  • Leichtes Austauschen des Kompressors und Turbinengrößen mit Auswirkungsprognose
  • Schnelle Verbesserung der Turboaufladung und genaue Bestimmung der Auswirkung von Wastegates, variablen Geometrie, AGR und Komponentenverlusten

Turbolader, Rotordynamik und Lageranalyse

AVL EXCITE™ erlaubt eine optimale Untersuchung der dynamischen Stabilität des Rotorlagersystems:

  • Dynamische Multi-Körper-Lösung inklusive nichtlinearer Modelle
  • Unterschiedliche Detaillierungsgrade
  • Detektion kritischer Drehzahlen
  • Analyse des Einflusses von Voll- oder Halbschwimmbuchslager-Konfigurationen
  • Optimaler Designparameterabgleich

Motorleistung erhöhen & Emissionen reduzieren

Die wichtigsten Vorgaben für druckgeladene Motoren sind die Reduktion des CO2-Ausstoßes und die Steigerung der Energieeffizienz. Aufgeladene Motoren können kleiner und emissionsärmer gebaut werden als vergleichbare Saugmotoren und trotzdem die Kraft und Leistung liefern, nach denen der Kunde verlangt.

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