Проприетарный программный инструмент позволяет точно спрогнозировать эксплуатационные качества поршня и поршневых колец, благодаря чему обеспечиваются оптимизация конструкции на ранней стадии проектирования и исключение из процесса избыточных итерационных моделей.

На Международном автомобильном салоне во Франкфурте подразделение Powertrain компании Tenneco (NYSE: TEN; экспозиция компании: павильон 4.1, стенд C04; 10–13 сентября — дни для представителей СМИ и бизнеса) представит удостоенное награды собственное ПО для моделирования PRiME 3D^®, способное до 70 % сократить время разработки деталей цилиндропоршневой группы двигателя. Впервые в отрасли программный инструмент позволяет создавать физически реалистичную виртуальную модель цилиндра работающего двигателя внутреннего сгорания. Оптимизация конструкции поршня и поршневых колец на ранней стадии проектирования обеспечивает сокращение выбросов вредных веществ и уменьшение расхода топлива.

«Автопроизводители по всему миру сталкиваются с ужесточающимися требованиями в отношении выбросов вредных веществ и расхода топлива, а также с необходимостью сокращать финансовые и временные затраты на проектирование двигателя и его компонентов без ущерба качеству, надежности и рабочим характеристикам, — говорит Жан-Мария Оливетти (Gian Maria Olivetti), вице-президент по международному проектированию Tenneco Powertrain. — Программное решение PRiME 3D^® позволяет с первого захода создать правильную конструкцию компонента, исключая множественные итерации из процессов разработки, прототипирования и испытаний».

PRiME 3D^® — это 20-летний опыт в области проектирования двигателей и самые передовые методы симуляции. Данный программный инструмент дает возможность оптимизировать характеристики поршня и поршневых колец с точностью, близкой к 95 %. Программа уже продемонстрировала собственную эффективность — она помогла производителям двигателей добиться соответствия разрабатываемых продуктов требованиям по уровню выбросов вредных веществ в различных ездовых циклах, включая WLTP, в рамках 450 реальных проектов. Успешно завершенные проекты демонстрируют уменьшение прорыва газов до 70 %, снижение трения до 20 % и расхода моторного масла до 40 %, а также сокращение выбросов сажи до 70 %.

Программа PRiME 3D^® уникальна, поскольку обеспечивает точную симуляцию физики газового потока и физического поведения рабочего цилиндра, что позволяет получить четкое понимание влияния различных конструктивных решений на уровень характеристик. Она способна смоделировать физику сжимаемого потока газа через зазоры поршня и замок поршневого кольца при дозвуковых скоростях потока газа, что соответствует реальным режимам работы двигателя.

Детальный расчет потока газа и градиентов давления — это основа успешного прогнозирования процессов и работы реального двигателя внутреннего сгорания. Программа PRiME 3D^® позволяет рассчитывать градиенты давления, характеристики течения процессов теплообмена и скорость газа в проточных каналах. Это важно, поскольку амплитуда изменения давления газа непосредственно влияет на силы реакции, скручивание и изгибание поршневых колец.

«Симуляция PRiME 3D^® обеспечивает непосредственную визуализацию параметров трения, расхода масла и прорыва газов для любого поршня и любых поршневых колец в различных режимах работы двигателя», — объясняет д-р Штеффен Хоппе (Dr. Steffen Hoppe), технологический директор подразделения Global Rings & Liners в Tenneco Powertrain. «Благодаря этому можно выполнять точную и мгновенную оценку влияния конструктивных изменений на уровень выбросов вредных веществ и расход топлива без необходимости создания множества физических прототипов. Особая ценность для наших заказчиков заключается в том, что новые конструкции обеспечат оптимальные результаты при проведении испытаний в соответствующих ездовых циклах, а не только в режимах максимальной мощности и максимального крутящего момента», — добавляет Ричард Митлер (Richard Mittler), старший специалист по предпроектным исследованиям и анализу подразделения Global Rings & Liners в Tenneco Powertrain.

Исходные данные для симуляции можно перенести из рабочих чертежей, используя удобную функцию перетаскивания, которую поддерживает мастер PRiME 3D Wizard. Мощный анимационный интерфейс объединяет двухмерные и трехмерные результаты расчетов для удобного интерпретирования полученных данных и быстрой идентификации возможных конструктивных улучшений. Для оптимального взаимодействия с пользователями программа PRiME 3D^® разрабатывалась как серверное онлайн-решение, которое обеспечивает безопасный доступ из любой точки мира, взаимодействие и эффективную коммуникацию между различными рабочими площадками.

Для получения дополнительной информации, смотрите видео PRiME 3D https://youtu.be/VJkGj1Rbdsc.