TY - THES

T1 - Parameteridentifikation für Temperaturfeldberechnungen an Dieselmotoren

AU - Pühringer, Thomas

N1 - gesperrt bis null

PY - 2007

Y1 - 2007

N2 - Moderne Verbrennungsmotoren müssen steigenden ökologischen, ökonomischen und letztendlich Kundenanforderungen genügen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Simulation der Bauteiltemperaturen des Grundmotors mittels des Finite-Elemente-Softwarepakets ABAQUS. Studienobjekt war ein 4-Zylinder-DI-Dieselmotor mit Aluminium-Zylinderkurbelgehäuse. Ziel war es die für die Temperaturfeldbildung maßgeblichen Parameter zu identifizieren und das Wissen über diese zu erweitern. Das vorhandene Simulationsmodell wurde dem Wärmestrom im Motor folgend untersucht. Als entscheidende Parameter stellten sich die Kontakt-Wärmeübergangszahlen für die Übergänge zwischen den einzelnen Motorbauteilen heraus. Speziell für die des Übergangs zwischen Zylinderlaufbuchse und Zylinderkurbelgehäuse (ZKG) wurde mittels thermisch-mechanisch voll-gekoppelter Rechnung ein neuer Wert für rein thermische Simulationen ermittelt. Bei der Wärmestromanalyse zeigte sich, dass die Verbrennungswärme, die in den Kolben fließt, einen nicht vernachlässigbaren Einfluss auf die Bauteiltemperaturen in der Laufbuchse und im ZKG hat. Um diesen Einfluss erfassen zu können, wurde in ABAQUS/Explicit eine Methode entwickelt, die Temperaturfelder von bewegten, sich in Kontakt befindlichen Bauteilen zu berechnen. Zur Validierung der Simulationsmodellverbesserungen wurde eine Messmethodik eingeführt, um zusätzlich zur Messung der ZKG-Temperaturen auch in der Lage zu sein, Laufbuchsentemperaturen direkt zu messen.

AB - Moderne Verbrennungsmotoren müssen steigenden ökologischen, ökonomischen und letztendlich Kundenanforderungen genügen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Simulation der Bauteiltemperaturen des Grundmotors mittels des Finite-Elemente-Softwarepakets ABAQUS. Studienobjekt war ein 4-Zylinder-DI-Dieselmotor mit Aluminium-Zylinderkurbelgehäuse. Ziel war es die für die Temperaturfeldbildung maßgeblichen Parameter zu identifizieren und das Wissen über diese zu erweitern. Das vorhandene Simulationsmodell wurde dem Wärmestrom im Motor folgend untersucht. Als entscheidende Parameter stellten sich die Kontakt-Wärmeübergangszahlen für die Übergänge zwischen den einzelnen Motorbauteilen heraus. Speziell für die des Übergangs zwischen Zylinderlaufbuchse und Zylinderkurbelgehäuse (ZKG) wurde mittels thermisch-mechanisch voll-gekoppelter Rechnung ein neuer Wert für rein thermische Simulationen ermittelt. Bei der Wärmestromanalyse zeigte sich, dass die Verbrennungswärme, die in den Kolben fließt, einen nicht vernachlässigbaren Einfluss auf die Bauteiltemperaturen in der Laufbuchse und im ZKG hat. Um diesen Einfluss erfassen zu können, wurde in ABAQUS/Explicit eine Methode entwickelt, die Temperaturfelder von bewegten, sich in Kontakt befindlichen Bauteilen zu berechnen. Zur Validierung der Simulationsmodellverbesserungen wurde eine Messmethodik eingeführt, um zusätzlich zur Messung der ZKG-Temperaturen auch in der Lage zu sein, Laufbuchsentemperaturen direkt zu messen.

KW - combustion

KW - engine

KW - diesel

KW - measurement

KW - simulation

KW - piston

KW - thermal contact conductance

KW - heat transfer

KW - fully coupled

KW - thermo-mechanical

KW - liner

KW - Simulation

KW - Messung

KW - Dieselmotor

KW - Kolben

KW - ABAQUS

KW - Explicit

KW - Bauteiltemperatur

KW - Kontakt

KW - Wärmeübergangszahl

KW - gekoppelt

KW - Wärmeübergang

KW - Zylinderlaufbuchse

KW - Zylinderkurbelgehäuse

M3 - Diplomarbeit

ER -