Die Anforderungen an das Motorkühlsystem eines Traktors wachsen ständig. Im Beitrag wird der Prozess und die Voraussetzungen für die simulationsbasierte Entwicklung (Simulation based Design, SBD) von Kühlsystemen beschrieben. Durch den Prozess wird die Entwicklungszeit entscheidend verkürzt, da weniger Prototypen benötigt werden. Für den sicheren Einsatz eines Simulationsprozesses in der Entwicklung ist die Übereinstimmung von Simulation und Versuch notwendig. Zur Bestimmung der erreichbaren Genauigkeit wurde das Kühlsystem des Traktormodells John Deere 6920S mit dem SBD-Prozess nachgebildet und die Simulationsergebnisse mit zahlreichen Messungen verglichen. Es zeigte sich eine gute Korrelation zu den Test in der Wärmekammer. Folgende Simulationsverfahren wurden verwendet: 1. KULI (Engineering Center Steyr), eine eindimensionale Berechnung des Kühlsystems auf der Basis experimentell ermittelter Komponentendaten. 2. StarCD (CD-adapco), ein kommerzielles computational fluid dynamics (CFD) Programm zur Strömungsberechnung. Am Beginn der Entwicklung eines Traktors werden die Anforderungen an das neue Kühlsystem definiert. Mit der Leistungsbeschreibungen wird dann entsprechend den Anforderungen ein KULI-Modell aufgebaut. Die in KULI durchgeführten Berechnungen erlauben eine detaillierte Analyse eines Kühlsystems. Der Einfluss verschiedener Parameter auf Temperaturen oder Lüfterleistung kann mit einem korrelierten Modell überprüft werden. Im Rahmen der Entwicklung eines neuen Kühlsystems für die Tier3-Motorengeneration wurde der SBD-Prozess umfassend angewendet. Mehr als 50 Konzepte wurden analysiert, dann konnten im Wärmekammertest schon mit dem ersten Prototyp alle Anforderungen erfüllt werden.
Simulationsbasierte Entwicklung von Traktorkühlsystemen
Simulation-based design of tractor cooling systems
Innovation und Integration, AgEng - LAND.TECHNIK, Tagung Landtechnik - Agricultural Engineering, 62 ; 63-68
VDI-Berichte ; 1855
2004
6 Seiten, 6 Bilder
Conference paper
German
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