Multibody analýza ventilového rozvodu v fázi návrhu

Multibody Analysis in Concept Phase of Valvetrain

journal article - other

en

The time and cost pressures placed on the modern product engineering and development market demand rapid analysis, advanced development capabilities and high levels of precision. Where mechanical items were traditionally verified through empirical testing, tools such as FEA, MBS, EHD or CFD are commonly used today. This paper deals with a valvetrain vibration modeling in multi-body system employing flexible bodies of main components. Camshaft fatigue analyses are also discussed. Interactions between the engine block and the camshaft are solved via a hydrodynamic bearing model including journal tiltings. A cranktrain has a great influence on camshaft vibrations and together with a gear timing mechanism model it is included into a valvetrain computational model. All simulation and measurement strategies are presented on a diesel four-cylinder in-line engine.

Čas a náklady na vývoj nového produktu vyžadují rychlé řešení daného často velice komplexního problému s vysokou přesností. Zatímco v minulosti byla funkčnost jednotlivých komponent ověřena pomocí nákladných experimentů, v současné době se stále častěji používají moderní výpočtové nástroje typu MKP, MBS nebo CFD. Tento příspěvek se zabývá výpočtovou simulací dynamiky ventilového rozvodu, který v sobě zahrnuje pružná tělesa hlavních komponent. Dále jsou zde prezentovány výsledky analýzy únavového poškozování vačkového hřídele. Interakce mezi blokem motoru a vačkovým hřídelem je řešena pomocí hydrodynamického modelu kluzného ložiska, který umožňuje zahrnout i vliv naklopení čepu. Na dynamiku ventilového rozvodu má vliv také klikový mechanismus společně s převodem ozubenými koly a proto jsou vhodným způsobem zahrnuty do výpočtového modelu. Všechny výpočtové a experimentální metody uvedené v tomto příspěvku jsou aplikovány na vznětový řadový čtyřválcový motor.

The time and cost pressures placed on the modern product engineering and development market demand rapid analysis, advanced development capabilities and high levels of precision. Where mechanical items were traditionally verified through empirical testing, tools such as FEA, MBS, EHD or CFD are commonly used today. This paper deals with a valvetrain vibration modeling in multi-body system employing flexible bodies of main components. Camshaft fatigue analyses are also discussed. Interactions between the engine block and the camshaft are solved via a hydrodynamic bearing model including journal tiltings. A cranktrain has a great influence on camshaft vibrations and together with a gear timing mechanism model it is included into a valvetrain computational model. All simulation and measurement strategies are presented on a diesel four-cylinder in-line engine.

FEM, MBS, dynamika ventilového rozvodu, model kluzného ložiska, vibrace, životnost

FEM, MBS, valvetrain dynamics, hydrodynamic bearing model, vibration, fatigue

2007

04.12.2007

ČVUT v Praze

Praha

1214-0821

MECCA - Journal of Middle European Costruction and Design of Cars

2007

3

8–13

35