VENTIL - das Tool ... zur Auslegung und Optimierung von konventionellen und variablen Ventiltrieben


Die komplexe Auslegung von Ventiltrieben ist eines der zentralen Probleme der Motorenentwicklung. Sie umfasst Aufgabenstellungen auf den Gebieten der Kinetostatik, Ventiltriebsdynamik, Festigkeitsanalyseund des Ladungswechsels.



Aktuelle Entwicklungsaufgaben, insbesondere im Zusammenhang mit Hebeltrieben, variablen Ventiltriebssteuerungen und Zylinderabschaltungen, erfordern effiziente Auslegungswerkzeuge, die der unterschiedlichen Kinematik, den gestiegenen Anforderungen an die Genauigkeit, der Anwendbarkeit in heterogener Hard- und Softwareumgebung, aber auch der Forderung nach leistungsfähigen Schnittstellen zu benachbarten Programmsystemen gerecht werden.


Lösungskonzept

  • Weitgehend vollständige analytische Beschreibung der Kinematik und damit Anwendbarkeit auf unterschiedliche Ventiltriebsbauarten

  •  Einsatz von numerischen Optimierungsverfahren

  •  Modularer Programmaufbau

  •  Trennung von Berechnungs- und Grafikmodulen

  •  Sicherung leichter Portierbarkeit der Programme auf unterschiedlichste Hardwareumgebungen durch Anwenden von C- und  Fortran-Sprachelementen

  •  Leistungsfähiges, systemunabhängiges Pre- und Postprozessing unter der objektorientierten Oberfläche TeimOrbit

  •  Datenbankanschluss

  •  Schnittstelle zum neutralen Datenfile (NDF)

  •  Leistungsfähige Schnittstellen zu externen Programmen

  •  Sicherung der kontinuierlichen Weiterentwicklung des Programmsystems durch ständige Anwendung der Programme für Eigen- und  Fremdentwicklungen auf dem Gebiet des Ventiltriebes



Hauptleistungen

  • Auslegungsroutinen für Nocken und Ventilerhebungen und Einspritzsystemen / Pumpe-Düse

  • Vorgabe von Nocken- und Ventilerhebungen bzw. ihren Ableitungen

  • Anwendung auf alle bekannten Ventiltriebsarten:

    - Direkttrieb
    - Schlepphebel
    - variabler und desmodromischer Trieb

    - Kipphebel
    - Steuerung mit Stößelstange

  • Interaktive Manipulation von Beschleunigungsverläufen incl. Optimierung unter kinematischen und kinetostatischen Restriktionen

  • Definition von Optimierungsaufgaben für:

    - Gesamtnocken
    - Anlaufpeak
    - Anlauf (gesamt)
    - Ablaufverzögerung
    - Verzögerung (gesamt)

    - Hauptnocken
    - Anlaufverzögerung
    - Ablauf (gesamt)
    - Ablaufpeak
    - Freiformkurven (nockenseitige bzw. ventilseitige Abnehmerkurve)

  • Optimierung unter kinetostatischen und harmonischen Restriktionen

  • Möglichkeit der Konturbeschreibung von Kontaktpaarungen durch Freiformkurven

  • Berücksichtigung von Nocken mit Hohlflanken

  • Umrechnung aller bekannten Nockenkonturbeschreibungen

    - Flach-, Rollenstößelwert
    - Polarkoordinaten

  • Ermittlung aller spezifischen Kenngrößen zur Kinematik, Kinetostatik und Tribologie

  • Berechnung von zusätzlichen Kenngrößen, z.B.: freie Massenkräfte, Auslegung von Ventilfedern, freier Öffnungsquerschnitt des Ventils, Ventilfreigang, Hebelfreigang, Fourieranalyse

  • Animation des Ventiltriebes mit TeimMotion®

  • Leistungsfähige Schnittstellen

    - IGES
    - PROMO
    - GIDAS
    - Neutrales Datenfile (NDF)

    - VDAFS
    - NC
    - Wave

  • Batch- und Dokumentationsläufe

  • Mit und ohne Datenbankanschluss lauffähig




Bedienung

Die Bedienung erfolgt unter der objektorientierten Benutzeroberfläche TeimOrbit®. Diese wurde eigens für komplexe CAE-Programme entwickelt und zeichnet sich durch eine grafisch interaktive Benutzeroberfläche aus.




Tools




TeimOrbit® stellt das Pre- und Postprozessing, den Datenbankanschluss sowie die Schnittstelle zum neutralen Datenfile (NDF) zur Verfügung.

Optional kann für das Postprozessing auch TeimView® eingesetzt werden.


Effekte beim Einsatz von VENTIL

  • Effiziente Auslegung aller bekannten Ventiltriebsbauarten

  • Senkung des Entwicklungsaufwandes durch weitgehend durchgängige Prozessketten (z.B.: PROMO, Wave, CAD, FEM, NC)

  • Portierbarkeit auf unterschiedliche Hardware - Plattformen

  • Datenbankanschluss an relationale Datenbanken wie Oracle, Sybase,...

  • Grafisch interaktive Benutzerführung

  • Schnelle Einarbeitung

  • Ausschöpfung des Entwicklungspotenzials durch den Einsatz von Optimierungsverfahren


Plattformen

  • Windows NT / 2000 / XP / Vista

  • SGI Irix

  • Linux x86