Wenn Simulation zur Realität wird

Bis zu 20% k√ľrzere Entwicklungszeit bei hochmodernen Getrieben durch Simulations-Methode der Merkle & Partner aus Heidenheim

Wenn Simulation zur Realität wird

Stromlinien der √Ėlverteilung bei einem Doppelkupplungsgetriebe. (Bildquelle: @Merkle&Partner)

Getriebe in modernen Fahrzeugen sind Hochleistungs-Komponenten. Vom Geh√§use bis zu den Lagern mit Spalt-Toleranzen im Mikrobereich m√ľssen alle Bauteile perfekt aufeinander abgestimmt sein. Oft werden die Entwicklungsergebnisse erst in der pr√§zisen Be√∂lung aller sich drehender Bauteile im Getriebe klar. Durch die neue Methode “M&P-√ĖlSim” der Merkle & Partner aus Heidenheim l√§sst sich das komplette Getriebe in realistischen Belastungs-Situationen √ľber unterschiedlichste Berechnungs- und Pr√ľf-Merkmale abbilden. Ein deutlicher Fortschritt zu bisherigen eher akademisch orientierten Testmodellen.

Moderne Fahrzeuggetriebe m√ľssen viel Leistung erbringen, gleichzeitig jedoch den Kraftstoffverbrauch und damit den CO2-Aussto√ü so gering wie m√∂glich halten. Dies kann nur mit einer pr√§zisen Be√∂lung aller sich drehenden Bauteile in einem Getriebe erreicht werden. Besonderes Augenmerk gilt dabei den Lagern, da sie f√ľr eine reibungsfreie Bewegung der Zahnr√§der verantwortlich sind.
Ist der √Ėlstand zu gering, erhitzt sich das Getriebe. Lagersch√§den oder hoher Verschlei√ü kann sich kein Hersteller erlauben. Verwendet man zu viel √Ėl, sinkt die Leistungsf√§higkeit des Getriebes drastisch.

Der Herausforderung einer optimalen Be√∂lung begegnen die Entwickler mit herk√∂mmlichen Experimenten. Dabei wird auf einem Pr√ľfstand ein Getriebe aus Glas intensiv getestet. Dass diese Methode sehr zeitaufw√§ndig, teuer und oft auch ungenau ist, l√§sst sich selbst ohne technisches Studium erahnen. Das Verhalten eines Getriebes in realen Situationen wie Kurvenfahrten, Beschleunigungen oder bei extremen Temperaturunterschieden l√§sst sich so nur sehr schwer abbilden.

Die Experten f√ľr Str√∂mungssimulation von Merkle & Partner haben hierf√ľr in Zusammenarbeit mit mehreren OEMs das virtuelle Verfahren “M&P-√ĖlSim” entwickelt.

Anhand eines dreidimensionalen virtuellen Getriebes kann so die Verteilung des √Ėls zu jedem Zeitpunkt an jeder Stelle analysiert und als Bild oder Animation visualisiert werden. Es werden dabei alle wichtigen Bauteile wie Zahnradpaarungen, Wellen, Lager und √Ėlleitelemente betrachtet. Gleichzeitig k√∂nnen physikalische Effekte, wie hohe Temperaturunterschiede oder Fliehkr√§fte in Kurvenfahren, ber√ľcksichtigt werden. So Be√∂lung.de k√∂nnen bereits in einem fr√ľhen Stadium der Getriebeentwicklung wertvolle Aussagen √ľber die √Ėlversorgung von allen wichtigen Bauteilen getroffen werden.

M&P-√ĖlSim wird am 06.07.2017 auf der Fachkonferenz “Multiphase Flows in Automotive Applications” in Leinfelden-Echterdingen vorgestellt.

Wie die Simulation der √Ėlverteilung genau verl√§uft, verdeutlicht Merkel & Partner in kostenfreien Webinars unter www.beoelung.de.

Das Ingenieurb√ľro Merkle & Partner in Heidenheim wurde 1989 vom Luft- und Raumfahrtingenieur Stefan Merkle gegr√ľndet und z√§hlt zu den ersten Dienstleistern ingenieurwissenschaftlicher Berechnungen und Simulationen in Deutschland. Am Hauptsitz Heidenheim und den Niederlassungen Hamburg und Homburg/Saar bearbeiten die 50 Mitarbeiter jedes Jahr rund 500 Kundenprojekte aus den Kerngebieten Strukturanalyse, Str√∂mungssimulation und virtuelle Produktentwicklung. Zum Kundenkreis z√§hlen namhafte Unternehmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau, der Luft- und Raumfahrttechnik, der Automobilindustrie und dem Schiffbau.

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