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Numerische Simulation von Verbrennungsmotoren

Stetig schärfere Emissionsgrenzwerte und eine steigende Nachfrage nach immer effizienteren Motoren stellen alle Motorenbauer vor Herausforderungen. Sowohl bestehende Motorenkonzepte wie die klassische Fremdzündung via Zündkerze (SI) und Kompressionsselbstzündung (CI) als auch neuere Konzepte wie Dual-Fuel Motoren (DF) oder Hochdruck-Erdgas-Direkteindüsung (HPDI) bedürfen weiterer Optimierung um gegenüber neuen Emissionsgesetzgebungen und konkurrierenden Antriebstechnologien wettbewerbsfähig zu bleiben. Die FVTR GmbH bietet eine große Palette numerischer Simulationswerkzeuge und –modelle um Ihren Motor zu optimieren und Ihr Verständnis der innermotorischen chemisch-physikalischen Vorgänge zu vertiefen.

Entscheidende Vorteile für Ihr Projekt:

  • Langjährige Erfahrung in der Nutzung kommerzieller und selbst entwickelter Software zur Analyse von Verbrennungsmotoren
  • Moderne Rechentechnik garantiert hochwertige Ergebnisse in kurzen Zeitskalen
  • Wissenschaftlich basierte Modellentwicklung und Analysemethoden
  • Professionelles und effektives Projektmanagement in Verbindung mit direkter Kommunikation mit den zuständigen Bearbeitern
  • Maßgeschneiderte Beratung und detaillierte Berichte unterstützen Sie in Ihrem Entscheidungsprozess

Sind Sie an weiterführenden Informationen interessiert? Kontaktieren Sie gerne unsere hilfsbereiten Experten. Zusammen finden wir eine für Ihre Herausforderung passende Lösung.

Numerische Simulation von Zylinderinnenprozessen: Möglichkeiten und Chancen

Die physikalischen, verbrennungsmotorischen Prozesse reichen von turbulenten Strömungen über die Kraftstoffeinspritzung bis zur Schadstoffbildung. Um nutzbare Ergebnisse zu erzielen, muss die Modellierung aller Teilprozesse sehr präzise erfolgen, was im Gegenzug allerdings erhebliche Potentiale erschließt.

Beispielsweise können auf Basis einer derartigen Grundlage bereits in frühen Entwicklungsstadien gezieltere Dimensionierungen vorgenommen werden, was die Gesamtentwicklungskosten durch Reduktion des Bedarfs praktischer Versuche und nachträglicher Änderungen senkt. In späteren Entwicklungsstadien können moderne Simulationswerkzeuge Einblicke in physikalische Prozesse liefern, um das Gesamtverständnis des Produkts weiter zu vertiefen.

Die Optimierung der Ladungsbewegung, Mischungsprozesse, Einlass- und Zylinderkopfgeometrien, Verbrennungs- und Einspritztiming, Schadstoffbildung… die Möglichkeiten zur Optimierung Ihres Verbrennungsmotors unter Nutzung numerischer Simulationsmethoden sind fast endlos.

Unsere Simulationstools und –modelle

Wir nutzen diverse numerische Tools und Modelle um unseren Kunden dabei zu helfen Ihre Ziele zu erreichen:

  • 0D/1D Simulation zur schnellen Bestimmung entscheidender Faktoren neuer Motorenkonzepte
  • 3D CFD Simulationen um detaillierte Informationen über spezifische motorenrelevante Parameter, welche nicht oder nur sehr schwierig mit experimentellen Methoden bestimmt werden können, zu erhalten. Beispielsweise Strömungsfelder und Wärmeströme
  • Fortgeschrittene Turbulenz- und Verbrennungsmodelle zur Untersuchung komplexer Phänomene wie beispielsweise den Fluktuationen zwischen Arbeitstakten
  • Detaillierte Betrachtung der chemischen Vorgänge zur Analyse fortschrittlicher Verbrennungskonzepte wie beispielsweise DF und HPDI unter Berücksichtigung komplexer chemischer Vorgänge

0D/1D Simulationsmethoden

  • Interne und kommerzielle 0D/1D Tools verfügbar
  • Schnelle Modellentwicklung und Ergebnisgenerierung
  • Fortgeschrittene Modelle (bspw. Verbrennungsrechnung) können integriert werden

3D CFD Simulation

  • Simulation kompletter Arbeitszyklen inklusive des Gaswechsels und der Verbrennung
  • Von Diesel- bis Zündkerzenmotoren / von automobilen bis zu maritimen Anwendungen
  • Kombinierte CFD-CHT für Wärmestromberechnungen
  • Anschauliche Aufarbeitung und nachvollziehbare Ergebnisinterpretation

Large Eddy Simulation

  • Fortschrittliche Simulationsmethoden zur Analyse von Zyklus-abhängigen Phänomenen
  • Moderne Postprocessing-Tools zur Maximierung der aus den Rohdaten ableitbaren Ergebnisse

Chemische Reaktionskinetik

  • Detaillierter Einblick in Verbrennungsprozesse durch Analyse der Reaktionspfade
  • Modellierung und Analyse von komplexen Verbrennungsprozessen (bspw. Dual-Fuel)