PRiME 3D® von Tenneco verkürzt Entwicklung von Zylinderkomponenten für Motoren um bis zu 70 Prozent
(IINews) - SOUTHFIELD, Michigan, USA, 18. Juni 2019 – Auf der diesjährigen IAA Pkw in Frankfurt stellt die Powertrain Unternehmenssparte von Tenneco (NYSE: TEN) in Halle 4.1 (Stand C04, 10. - 13. September) sein PRiME 3D® Simulationstool vor. Die prämierte Software kann die Entwicklungszeit für Zylinderkomponenten um bis zu 70 Prozent verkürzen, indem sie – erstmalig in der Industrie – ein rein physikalisches Simulationsmodell des Kolben-Ring-Systems unter realen Motorbetriebsbedingungen während des Entwicklungsprozesses ermöglicht. Mithilfe von PRiME 3D lassen sich so Kolben- und Kolbenringdesigns bereits frühzeitig optimieren und Emissionen sowie Kraftstoffverbrauch zielgerichtet minimieren.
„Weltweit stehen die Motorenhersteller vor immer größeren Herausforderungen hinsichtlich Emissions- und Kraftstoffverbrauchsreduzierung. Gleichzeitig wächst der Druck, Entwicklungszeiten sowie -kosten von Motoren und Komponenten zu reduzieren, ohne dabei Kompromisse bei Qualität, Zuverlässigkeit oder Leistung einzugehen“, sagt Gian Maria Olivetti, Vice President Global Engineering, Tenneco Powertrain. „Unser PRiME 3D Simulationstool erlaubt bereits in einem frühen Stadium des Motorentwicklungsprozesses ein „Right-First-Time“-Design für die Zylinderkomponenten. Dadurch können zahlreiche Iterationen im Design, Prototypenbau und der Durchführung physischer Tests vermieden werden.“
PRiME 3D bündelt umfangreiches Know-how aus Jahrzehnten intensiver Forschung und Entwicklung im Motorenbereich mit fortschrittlichsten Simulationstools und ermöglicht so die Optimierung der Kolben- und Kolbenringauslegung mit einem Genauigkeitsgrad von nahezu 95 Prozent. Bereits in mehr als 450 Projekten haben Motorenhersteller die PRiME 3D Simulationssoftware unterstützend eingesetzt, um Emissionsziele für relevante Fahrzyklen wie WLTP (Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Procedure) zu erreichen. Im Rahmen dieser Projekte konnten Blow-By-Reduzierungen von bis zu 70 Prozent, Reibungsoptimierungen von bis zu 20 Prozent, Verringerungen beim Ölverbrauch von bis zu 40 Prozent und ein bis zu 70 Prozent niedrigerer Partikelausstoß nachgewiesen werden.
Alleinstellungsmerkmal von PRiME 3D ist die Kombination einer exakten Simulation des Gasflusses unter den Bedingungen des physikalischen Verhaltens der Zylinderkomponenten. So lassen sich die Auswirkungen potenzieller Konstruktionsänderungen bereits im Vorfeld genau abbilden. Mithilfe der Simulation ist es möglich, das Verhalten der Verbrennungsgase („compressible fluid flow”), in den Kolben-Nutspalten und Kolbenring-Stoßspielen unter realen Motorbetriebsbedingungen aufzuzeigen. Grundlegend für die Vorhersage der Abdichtung des Brennraumes gegenüber dem Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors während des Betriebs, ist die detaillierte Berechnung des Gasflusses und der Gaskräfte. Hierdurch wird es möglich, mit Hilfe von PRiME 3D Aussagen zu den jeweiligen Zuständen der Druckgradienten, Wärmeaustausch und Gasgeschwindigkeiten in den Strömungskanälen zu treffen. Dies ist wichtig, da die Kräfte und Momente direkten Einfluss auf die Reaktionskräfte sowie das Verdrehen und Twisten der Kolbenringe haben.
„Die Simulation mit PRiME 3D macht Reibung, Ölverbrauch und Blow-By für alle Kolbenvarianten und die entsprechenden Kolbenringe unter den jeweiligen Fahrzyklusbedingungen direkt sichtbar“, erklärt Dr. Steffen Hoppe, Director of Technology, Global Rings & Liners, Tenneco Powertrain.
„Dies erlaubt eine genaue und sofortige Bewertung der Auswirkungen von Konstruktionsänderungen auf mögliche Emissionen und den Kraftstoffverbrauch, ohne dass mehrere physische Prototypen erforderlich sind“, ergänzt Richard Mittler, Senior Expert, Pre-Development and Analysis, Global Rings & Liners, bei Tenneco Powertrain. „Frühzeitig einschätzen zu können, wie mit neuen Designs unter den jeweiligen Fahrzyklen optimale Ergebnisse erreicht werden, und das nicht nur bei maximaler Leistung oder maximalem Drehmoment, bedeutet einen großen Vorteil für unsere Kunden.“
Die notwendigen Angaben für die Simulation lassen sich mittels „Drag & Drop“-Funktion des sogenannten PRiME 3D Wizard direkt aus den Konstruktionsdaten übernehmen. Leistungsstarke Animationen kombinieren 2D- und 3D-Ergebnisse zu leicht interpretierbaren Daten, die eine schnelle Identifizierung potenzieller Designverbesserungen gestatten. Die webbasierte Serverlösung bietet Kunden einen weltweit sicheren Zugriff auf ihre Entwicklungen und fördert zudem eine verbesserte Kommunikation zwischen verschiedenen Standorten.
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Unternehmensinformation / Kurzprofil:
Über das neue Tenneco – das künftige „Powertrain Technology“-Unternehmen
Nach der geplanten Aufspaltung von Tenneco in zwei neue, unabhängige Unternehmen – eines für das Ersatzteilgeschäft und den Fahrwerksbereich (DRiVTM) sowie eines für Technologien rund um den Antriebsstrang („Powertrain Technology“) – wird das neue Tenneco einer der weltweit größten Anbieter für Antriebsstrangkomponenten sein und Erstausrüstermärkte weltweit mit technischen Lösungen beliefern, die die Anforderungen an Kraftstoffverbrauch, Leistung und Schadstoffemissionen von Otto- und Dieselmotoren sowie elektrifizierten Antrieben adressieren. Das neue Tenneco hätte 2018 einen Pro-forma-Umsatz von 11,4 Milliarden US-Dollar in den Märkten für Pkw, Nfz sowie Off-Highway- und Industrieanwendungen erzielt.
Stefan Zech
Tenneco Powertrain Communications
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Nathalie Spanier
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Datum: 22.07.2019 - 14:20 Uhr
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Automobilindustrie
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