Virtuální motor - nástroj pro řešení dynamiky pohonné jednotky

Virtual Engine - A Tool for a Powertrain Dynamic Solution

journal article in Web of Science

en

The paper presents computational and experimental approaches to a powertrain vibration analysis. A complex computational model of a powertrain – a virtual engine is a powerful tool for a solution of structural, thermal and fatigue problems. The virtual engine results should answer different questions, mainly those concerning the area of noise, vibrations and component fatigues. The paper also includes a description of fast algorithm for a hydrodynamic solution of a slide bearing incorporating pin tilting influences. The main contribution is the fact that all models, that is those of a cranktrain, a valvetrain, a gear timing mechanism and a fuel injection pump are solved simultaneously, using a complex computational model. Synchronous solutions can have a fundamental effect on results of powertrain dynamics solutions. Additionally, it might help to understand influences among powertrain parts. The virtual engine is assembled as well as numerically solved in Multi Body System. Virtual engine results are validated by measurements on Diesel in-line six-cylinder engine.

Článek popisuje komplexní výpočtový model pohonné jednotky nazvaný virtuální motor. Výsledky získané pomocí virtuálního motoru poskytují odpovědi na rozdílné otázky především z oblasti hluku, vibrací nebo únavové životnosti jednotlivých částí pohonné jednotky. Hlavní přínos je především ve skutečnosti, že všechny submodely jako jsou klikové ústrojí, ventilový rozvod, pohon ozubenými koly nebo vstřikovací čerpadlo jsou češeny současně. Současné řešení může mít zcela zásadní vliv na výsledky dynamiky pohonné jednotky. Zároveň je možné lépe porozumět interakcím mezi jednotlivými částmi pohonné jednotky. Virtuální motor je sestaven a numericky řešen v Multi Body Systému. Výsledky poskytnuté virtuálním motorem jsou ověřeeny pomocí experimentů na vznětovém řadovém šestiválcovém motoru.

The paper presents computational and experimental approaches to a powertrain vibration analysis. A complex computational model of a powertrain – a virtual engine is a powerful tool for a solution of structural, thermal and fatigue problems. The virtual engine results should answer different questions, mainly those concerning the area of noise, vibrations and component fatigues. The paper also includes a description of fast algorithm for a hydrodynamic solution of a slide bearing incorporating pin tilting influences. The main contribution is the fact that all models, that is those of a cranktrain, a valvetrain, a gear timing mechanism and a fuel injection pump are solved simultaneously, using a complex computational model. Synchronous solutions can have a fundamental effect on results of powertrain dynamics solutions. Additionally, it might help to understand influences among powertrain parts. The virtual engine is assembled as well as numerically solved in Multi Body System. Virtual engine results are validated by measurements on Diesel in-line six-cylinder engine.

vibrace, hluk, dynamika, pohonná jednotke, hydrodynamika

vibrations, noise, dynamics, powertrain, hydrodynamics

2011

01.06.2011

Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering

London

0039-2480

2011

57

611–621

621