Methoden in der Applikation - TOPexpert als Lösung

Technologie - Highlights aus dem -Arbeitsspektrum Ausgabe 33, September 2006 Methoden in der Applikation - TOPexpert als Lösung Besuchen Sie unseren Stand auf dem 15. Aachener Kolloquium 33 9. - 11. Oktober 2006 Die Entwicklung moderner Antriebsaggregate muss anspruchsvolle und zum Teil widersprüchliche Ziele in kurzen Entwicklungszeiten erreichen. Iterationsschleifen sind mit Blick auf die Entwicklungsdauer unbedingt zu vermeiden. In den letzten Jahren sind Methoden für einen effizienten Design- INHALT Seite 1 Methoden in der Applikation - TOPexpert als Lösung Seite 4 Procurement Supplier Quality Engineering (PSQE) Seite 5 India Private Limited Seite 6 Strukturoptimierung von Motorbauteilen Seite 7 Kühlsystemauslegung für das Gesamtfahrzeug Seite 8 DynaCraft http://www.fev.com Prozess entwickelt und erfolgreich angewendet worden. Prüf- und Applikationsaufgaben profitieren dabei von modellbasierten Methoden. Simulationsmodelle sind in der Lage, nahezu jede Entwicklungsphase signifikant zu verbessern, der Detaillierungsgrad des Simulationsmodells muss nur der jeweiligen Aufgabenstellung angepasst werden. Ferner helfen standardisierte Applikationsprozeduren und automatisierte Prüfstände dem Applikations-Ingenieur zu einem effizienten Entwicklungsprozess. Applikationsaufgaben als Teil des gesamten Entwicklungsprozesses werden bei durch die - Applikationsmethoden unterstützt. Diese basieren auf drei Säulen und werden unter dem Begriff TOPexpert geführt und vereinheitlichen Strategien für Prüfstand, Fahrzeug und begleitende Prozesse. Die erste Säule wird repräsentiert durch Standards". Standards definieren einfache Prozeduren und insbesondere Randbedingungen für Applikationsaufgaben.

Zum Geleit Diese Standards sind bei verpflichtend in allen Projekten einzuhalten, um Qualität und Reproduzierbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten es sei denn, ein Kunde fordert explizit einen abweichenden Ansatz. Zudem wurde damit eine gut strukturierte Wissensbasis geschaffen. Die zweite Säule repräsentiert komplexere, meist durch modellbasierte Ansätze abgedeckte, Applikationsaufgaben. Statistische Versuchsplanung, Design of Experiment" und modellbasierte Analyse des Potentials decken auf, an welchen Stellen die Applikation verbessert werden kann. Die Güte der Modelle wird durch Validierung sichergestellt, die Güte der gefundenen Optima durch Analyse ihrer Robustheit. Sehr geehrte Leserinnen, sehr geehrte Leser, Die Entwicklung der in den letzten Jahren wurde stark von der Globalisierung geprägt: Neben dem Ausbau unserer Einrichtungen in Europa und den USA entstanden Tochterfirmen in China, Japan, Korea, Polen, Indien und weiteren Ländern. Zum 1. Juli haben wir die Verantwortlichkeiten in der Geschäftsführung neu geordnet, auch um unseren internationalen Kundenbeziehungen noch besser Rechnung zu tragen. Der Aufwand zur Bedatung eines Ottomotors mit Saugrohreinspritzung kann durch Kombination statistischer Versuchsplanung, automatischer Zündwinkelschleifen und anschließender modellbasierter Optimierung erheblich reduziert werden (Abb. 1). Die Vorgehensweise deckt einen weiten Bereich des stöchiometrischen Betriebs ab. Die Zielgrößen in der Optimierung sind sowohl frei wählbar als auch gewichtet kombinierbar. Eine Bedatung kann ein Kompromiss zwischen Kraftstoffverbrauch und Emissionen sein. 2 Die Regionen werden von jeweils einem Geschäftsführer verantwortet, der neben den Geschäftsbeziehungen auch die lokalen Engineering Center betreut: Nordamerika - Gary W. Rogers; Europa - Dr. Markus Schwaderlapp; Asien/Ost - Dr. Ernst Scheid. Dr. Scheid leitet zudem weltweit die Mess- und Prüftechnik. Herr Rainer Paulsen bildet mit Finanzen, den zentralen Betriebsbereichen und der Elektronik eine -weite organisatorische Klammer. Professor Dr. Stefan Pischinger hat den Vorsitz der Geschäftsführung und verantwortet direkt die interne Forschung und Entwicklung. Die bisherigen Geschäftsführer Prof. Dr. Franz Pischinger und Dr. Manfred Schaffrath wechseln in den Beirat, Franz Pischinger als Vorsitzender des Beirates. Beide Herren zusammen mit Prof. Peter Walzer - stellen der auch weiterhin ihre Erfahrung mit Rat und Tat zur Verfügung. Unser Ziel ist es, Ihnen als Kunden auch kulturell nahe zu sein, und dies mit der Weiterentwicklung unserer globalen Kompetenz zu verknüpfen. Zudem eröffnen sich neue Möglichkeiten in der Entwicklungsarbeit: globale Projekte werden 24 Stunden am Tag an den verschiedenen Standorten vorangetrieben. Wir freuen uns auf eine gute Zusammenarbeit mit Ihnen! Ihre Geschäftsführung Prof. Dr. Stefan Pischinger Rainer Paulsen Gary W. Rogers Dr. Ernst Scheid Dr. Markus Schwaderlapp Abb. 1: Modellbasierte Optimierung zur Bedatung von Kennfeldern Den Vorgehensweisen ist gemein, dass die Applikationsaufgabe soweit wie möglich vom Prüfstand oder Versuchsfahrzeugen entkoppelt wird. Um alle maßgeblichen Applikationsschritte zu unterstützen, müssen zu den Applikationsmethoden Tools für Applikationsaufgaben am Prüfstand und im Fahrzeug bereitstehen. Fahrzeugtools als dritte Säule unterstützen den Applikations-Ingenieur bei seiner täglichen Applikationsarbeit und sichern die Einhaltung der Standards. Diese Fahrzeugtools wurden von entwickelt und werden unter dem Namen TOPexpert Vehicle Suite vertrieben. Der traditionelle Applikationsprozess (Abb. 2) war charakterisiert durch hohe Entwicklungskosten (bedingt durch viele Projekt-Fahrzeuge, viele und lange dauernde Applikations-Loops). Ein Wechsel

zu einem Applikationsprozess basierend auf Softwaretools (Abb. 3) war unvermeidlich. Nach Durchführung einer definierten Messung werden die Messdaten in das Fahrzeugtool importiert und auf Brauchbarkeit ausgewertet. Geprüfte Messungen werden zur Offline- Simulation einer geänderten Applikation verwendet. ECU-Kennlinien und -Kennfelder werden angepasst und die Auswirkungen auf Ausgangssignale direkt analysiert. Sind die Ergebnisse für die Applikationsaufgabe optimal, kann abschließend unter echten Umweltbedingungen eine Validierung der Ergebnisse erfolgen (Testfahrt auf der Straße). für 6 Tage Beladungsfahrten die gemessene im Vergleich zur offline optimierten Beladungskurve, die allein durch Simulation mit Particle Filter Load erzeugt wurde. Abb. 4: Screenshot des Tools Particle Filter Load Abb. 2: Traditioneller Applikationsprozess: Viele Iterationen müssen durchlaufen werden Der Vehicle Speed Tracer dient zur Echtzeit-Visualisierung (Abb. 5) von individuell konfigurierbaren Fahrprofilen. Die meisten der gesetzlichen Testzyklen sind schon im Tool enthalten. Während der Testfahrt werden aktuelle Geschwindigkeit und das Toleranzband für einen gewählten Fahrzyklus dargestellt, ggfs. zusammen mit Hinweisen zum Gangwechsel. Der Vehicle Speed Tracer spart massiv Rollenzeiten- und kapazitäten (z. B. für Abgastests), da die Testdurchläufe eben einfach auf der Straße durchgeführt werden. Abb. 3: Tool-unterstützter Applikationsprozess mit TOPexpert Vehicle Suite: Der größte Teil der Applikationsarbeit wird am Schreibtisch erledigt Aus der Vielzahl der in der TOPexpert Vehicle Suite eingebetteten Tools werden an dieser Stelle zwei vorgestellt. ECU-Modelle werden in der Abgasnachbehandlung (z. B. Regeneration von Dieselpartikelfiltern) benutzt, um die Beladung von Dieselpartikelfiltern vorherzusagen. Das Fahrzeugtool Particle Filter Load simuliert dabei offline das Verhalten der ECU-Funktionen, um deren Kennfelder so zu justieren, dass sie das reale Sättigungsverhalten des Dieselpartikelfilters exakt wiedergeben. Hierdurch können Beladungsfahrten entfallen und Ressourcen und Zeit (auch für die Verarbeitung der dabei entstehenden Datenmengen) eingespart werden. Abb. 4 zeigt Außer den bereits genannten gibt es noch eine Reihe weiterer Fahrzeugtools für Otto- und Dieselapplikationen, die zur TOPexpert Vehicle Suite gehören. Durch die gemeinsame Einbettung von Tools in die TOPexpert Vehicle Suite lassen sich durch parallele Bearbeitung verschiedener Applikationsaufgaben hohe Synergien erzeugen. Nicht nur Applikations-Ingenieure der nutzen TOPexpert Fahrzeugtools seit mehr als 2 Jahren, sondern mittlerweile auch Ingenieure aus der Automobilindustrie setzen sie bereits erfolgreich ein. Vorhandene Tools und Simulationsmodelle werden nach kundenindividuellen Anforderungen von zusammen mit ihren Kunden angepasst, weitere Tools sind zur Zeit in Entwicklung. calibrationmethods@fev.de dachwitz@fev.de, linssen@fev.de Abb. 5: Screenshot des Vehicle Speed Tracers 3

4 Supplier Foreign+Local Warehouse Laboratory Assembly Shop Procurement Supplier Quality Engineering (PSQE) Die Reduzierung von Zeit und Kosten ist nach wie vor eines der Hauptziele bei der Entwicklung neuer Verbrennungsmotoren. Nur durch einen Qualitäts-, Kosten- und zeitorientierten Prozess - von der Projektplanung über die Konstruktion und Motortest bis hin zur Serienfreigabe - können die Anforderungen der Automobilhersteller durch einen Engineeringpartner heute noch erfüllt werden. Um dieser Anforderung der Automobilindustrie folgen zu können, wird es bei der Entwicklung neuer Systeme immer wichtiger Zulieferer auszuwählen, die diesen Entwicklungprozess unterstützen. Vor diesem Hintergrund spielen Lieferantenauswahl und Teilebeschaffung eine zentrale Rolle bei der Planung und Durchführung von Motortestläufen und Entwicklung der Bauteile bis zur Serienreife. Das Team PSQE (Procurement Supplier Quality Engineering) (Abb. 1) in der bildet dabei eine zentrale interne und externe Schnittstelle in der Entwicklung zwischen Konstruktion, Versuch, Zulieferer und dem Kunden. Procurement BOM, Parts Lists Supplier list (local/international) Parts Orders intern/extern Goods/Time tracking Clarify customs/handling Data and document exchange Internal Quality Management Logistic coordination internal/external Project Team Invoice Controlling Supplier Meetings Design Abb. 1: Aufgaben und Interne / Externe Schittstellen von PSQE Lieferantenauswahl Supplier Handling Supplier selection Supplier evaluation Supplier/customer Documents: NDA, RFQ, Time plans, QS Technical documents: ES, DVP&R, FMEA, ECR, PPAP Support Cost Engineering Progress chasing to production Risk Management Customer Testing Purchase Controlling Neben den Engineeringleistungen sind es insbesondere die Bauteile, die hinsichtlich der Qualität einer Konstruktion beurteilt werden können und dementsprechend ist ihr Anteil am Gesamterfolg des Entwicklungsprozesses zu bewerten. Hierbei ist die Kompetenz der Zulieferer von besonderer Bedeutung. Die Auswahl richtet sich nach: verwendetes Qualitätsmanagement (Zertifizierung) verwendete Produktions- und Qualitätsprüfungsprozesse Qualität der Mitarbeiter (Erfahrung) Technologie in der Fertigung Entwicklungskapazitäten /-kompetenz Innovationsstärke Der Trend in der Entwicklung geht immer mehr in Richtung Module. Hier werden mehrere Motorfunktionen sinnvoll in ein Bauteil integriert, um die Anzahl der Bauteile, die Kosten und die Montagefreundlichkeit zu verbessern. Ein Beispiel ist hier das Ölkühler-Filter- Wasserpumpen Modul (Abb. 2), welches in enger Zusammenarbeit mit der Firma Hengst entwickelt wurde. Abb. 2: Gemeinsame Entwicklung vom Prototype bis zur Serie Beschaffung Der Markt bietet mittlerweile eine Vielzahl von Lieferanten für Prototyp- und Serienbauteile an, die in diversen Verfahren wie z. B. Rapid-Prototyping, oder bereits mit Vorserienwerkzeugen, Bauteile für die Erprobung fertigen können. hat mehr als 1.100 der wichtigsten Zulieferer in der hauseignen Zulieferdatenbank registriert. Die hat hier, durch langfristige und kontinuierliche Kooperationen mit verlässlichen Partnern, einen hohen Qualitätsstandard erreicht. Qualität Reduced number of components Reduced work cycles at engine assembly Oil Filter Module including Oil Filter, Oil Cooler, Water Pump Reduced number of interfaces / possible leakages / failures Reduced expense for procurement, controlling, purchasing, quality Insurance, production Simplified communication: only 1 system supplier Die Sicherstellung der Bauteilqualität bereits in der Prototypenphase ist unabdingbar. Dazu hat PSQE einen internen und externen Prozess entwickelt (Abb. 3), der vom Zeitpunkt der Beauftragung eines Bauteils über

External Tests All in/out part flow Repair/finishing at supplier repair shop reject repairable, semi finished Engine Assembly Shop basic function test Engine released for test Parts suppliers Goods Receiving Office Parts defect Quality Check released parts Storage in green area individual part set for each new engine - Test bench / - Prototype Vehicle Abb. 3: Fertigung / Bauteil Ablaufplan -Design Procurement- Supplier- Quality- Engineering Assembly Test India Private Limited die öffnet den indischen Subkontinent Indien ist auf dem Sprung vom Entwicklungsland zur Industrienation. Die indischen Politiker und Firmenlenker blicken nach China und schlagen einen Kurs ein, der auch diesem Subkontinent mit seinen 1,3 Milliarden Menschen mehr Wohlstand bescheren soll. Die Automobilindustrie spielt bei der wirtschaftlichen Entwicklung eine maßgebliche Rolle, weil sie durch die Steigerung der Mobilität der Menschen und durch die Verbesserung des Warenverkehrs eine Basis für den Aufbau schafft. eine Wareneingangskontrolle bis hin zur projektorientierten Verwendung dieser Bauteile führt. Die Dokumentation der Qualitätsprüfung wird bereits von ausgewählten Lieferanten eingefordert. macht hier lediglich Stichproben, um die Genauigkeit der Messungen zu bestätigen. Messungen innerhalb der werden von dem QSV (Qualitäts-Sicherheits - Verantwortlichen) innerhalb des Teams PSQE veranlasst. Diese festgelegten Messbedingungen und Prüfumfänge können im eigenen Messlabor oder bei speziell notwendigen Prüfanforderungen (wie Röntgen, CTG, etc.) in externen, kompetenten Laboratorien durchgeführt werden. Die enge Bindung zur Technischen Hochschule Aachen, ermöglicht zusätzlich Qualitätsmaßnahmen wie z. B. Materialuntersuchungen, Schliffbilder, Härteprüfungen, Festigkeituntersuchungen sowie Vermessungen von Kurbelwellen und anderer komplexer Bauteile durchzuführen. Durch den Einsatz einer Score Card für Lieferanten wird deren Kooperations- und Produktfähigkeit bereits in der allerersten Phase mit beurteilt. roland.thiel@fev.de degives@fev.de Seit einigen Monaten ist auch in Indien mit eigenen Niederlassungen vertreten. Gleich an zwei Standorten, in Delhi und in Pune, wurden die Büros der India Private Limited eröffnet. Angeboten wird das gesamte -Programm: Motoren- und Getriebeentwicklung, Fahrwerksoptimierung, Fahrzeugelektronik und Fabrikplanung, und das vom Konzept bis zum Serienanlauf. Auch Mess- und Prüftechnik für Motoren und Fahrzeuge gehört zur Angebotspalette. Es gibt in Indien keinen Automobilschwerpunkt wie zum Beispiel in den USA; die Automobilhersteller sind über das ganze Land verteilt. Dr. Ernst Scheid, als Geschäftsführer bei seit über zehn Jahren für die östliche Hemisphäre verantwortlich: Wir haben uns für den parallelen Aufbau zweier Standorte entschieden. Delhi als Hauptstadt und Verkehrsknotenpunkt ist der Hauptsitz der in Indien. Rund um Delhi befinden sich viele wichtige Firmen der Automobilbranche. Pune liegt weiter im Süden und bringt uns guten Zugang zu den dortigen Herstellern. Die Nähe zum Kunden ist besonders für die Test-Systeme von Bedeutung, wo hervorragender Service geboten wird. Kunden sind sowohl die indischen Firmen als auch die internationale Automobilindustrie. Sushil Berry, Managing Director der India: Wir wollen unsere Kunden bei den enormen Herausforderungen begleiten, die der schnelle Umbruch mit sich bringt. Dabei ist die Entwicklungsarbeit mehr als auf anderen Märkten geprägt durch die niedrigen Zielkosten der Fahrzeuge. Uns kommt zu Gute, dass wir über ein Team erfahrener Fertigungsplaner verfügen; sie begleiten die Konstrukteure vom Konzept an und halten immer die Kosten im Auge. scheid@fev.de berry@fev.com 5

Abb. 1: Nichtlineare automatische Strukturoptimierung eines Abgaskrümmers (Turbomotor) Nichtlineare Automatische Strukturoptimierung von Motorbauteilen Base Model Low TMF-Lifetime High Optimized Model (Loop 15) Base Shape Optimized Shape Gerade geometrisch komplexe unter ebenso komplexer thermomechanischer Beanspruchung stehende Bauteile werden häufig nach herkömmlicher, iterativer Methode, das heißt durch eine Vielzahl ausgeprägter Entwicklungsschleifen optimiert. Eine Eigenheit thermomechanisch beanspruchter Bauteile ist, dass eine geometrische Modifikation an einer zunächst beliebig erscheinenden Stelle im Bauteil - fernab der hinsichtlich Haltbarkeit lokal kritischen Stelle - durch die Veränderung der Dehnungsbehinderung diese kritische Stelle positiv beeinflussen kann. Damit wird die Frage der Optimierung solcher komplex beanspruchter Bauteile nach herkömmlicher Methode zur zeit- und ressourcenaufwendigen Aufgabe. Simulation time (real time): Thermal FEA: ~ 2h30min Mech. FEA: ~ 4h40min Durability: ~ 6min Shape-opt.: ~ 2 min per optimization loop: ~ 7h Optimized Design (safety factor A: 1.56) Gussbauteile wie Zylinderkopf, Kurbelgehäuse und Abgaskrümmer mit entsprechend komplizierten Geometrien sind prädestiniert für die automatische Strukturoptimierung. Grundlage für die so genannte nichtlineare Shape-Optimierung sind die überlagerten Beanspruchungen aller relevanten Lastfälle aus Fertigung (Eigenspannungen), Montage und Motorbetrieb (Temperatur, Gasdruck, Lagerkräfte) sowie eine schädigungsbasierte Bewertung des Bauteils. Die Bewertung der Schädigung erfolgt hierbei durch den klassischen High Cycle Fatigue (HCF), durch das thermomechanische Ermüden (TMF/LCF) oder durch eine Kombination aus beiden Ermüdungsarten. Dabei können auch Randbedingungen wie die Entformbarkeit definiert werden. hat die schädigungsbasierte, nichtlineare Shape-Optimierung im virtuellen Entwicklungsprozess eines Motors fest integriert. Dadurch ergeben sich einerseits deutlich verkürzte Entwicklungszeiten, anderseits eröffnen sich durch gezielten Materialeinsatz zusätzliche Gestaltungsfreiräume. So werden komplizierte Bauteilgeometrien ermöglicht, die bei herkömmlicher Entwicklung kaum vorstellbar wären. Bestes Beispiel sind die von entwickelten, asymmetrisch-komplexen Abgaskrümmer, die bei ausreichender Haltbarkeit gleichzeitig restriktiven Package-Randbedingungen (Turboladeranordnung) und thermodynamischen Anforderungen genügen (Abb.1). Abbildung 2 zeigt die Eckdaten der automatischen Strukturoptimierung eines Zylinderkopfes. Im Bild links ist der Optimierungsfreiraum im Bereich der zumeist HCF-kritischen Stellen des Wassermantels zu sehen. Nach Durchlaufen der einzelnen Analyseschritte wird das Netz im Bereich des Designfreiraums modifiziert und die modifizierte Struktur einer erneuten Analyse zugeführt. Die Gesamtzeit für eine Optimierungsschleife im vorliegenden Beispiel beträgt ca. 7 h. Nach etwa 5 Schleifen konnte eine Steigerung der Mindestsicherheiten im betrachteten Bereich von 1,35 auf 1,56 ohne manuellen Eingriff erreicht werden. trampert@fev.de Base Design (safety factor A: 1.35 ) Design Space (Water Core Area) / Mesh Adjustment Abb. 2: Automatischer Optimierungsprozess am Beispiel eines Zylinderkopfes 6

Virtuelle Kühlsystemauslegung NEDC Abb. 1: Virtuelle Kühlsystem-Entwicklungsmethodik Das Kühlsystem heutiger Motoren muss Anforderungen erfüllen, die sich motorseitig aus Verbrauchsund Wirkungsgradoptimierungen, sowie Verschärfungen der Abgasnormen definieren. Gleichzeitig ergeben sich fahrzeugseitig aus dem Warmlaufverhalten und der für die Fahrzeugheizung benötigte Leistung kontroverse Ziele. Neben diesen Aspekten muss das Motorkühlsystem seine Hauptfunktion, die Begrenzung der Flüssigkeits- und Materialtemperaturen, garantieren. Beachtet man zudem den Trend, dass ein Motor in verschiedene Fahrzeuge mit unterschiedlichen externen Kühlsystemen zum Einsatz kommt, so wird die Komplexität der Kühlsystementwicklung und somit der erhöhte Testaufwand bis hin zur Serieneinführung deutlich. Um eine hohe Effizienz und eine Null-Fehler Quote zu erreichen, ist eine Schnittstelle erforderlich, die während der gesamten Entwicklungsdauer die Anforderungen beider Entwicklungstätigkeiten berücksichtigt. Aufgrund der oben beschriebenen Aspekte hat eine virtuelle Entwicklungsmethodik (Abb. 1) etabliert, welche auf einer Kombination aus 1D und CFD-Simulation basiert. Beginnend mit der motorinternen Volumenstromverteilung im Kühlsystem in einer frühen Konzeptphase bis hin zu einem komplexen Fahrzeugsystem, können folgende Untersuchungen virtuell durchgeführt werden: 1D Auslegung des internen Strömungskonzepts und Verifikation mittels 3D CFD 1D Auslegung eines externen Kühlsystemdesigns 3D CFD-Simulation der Motorraumdurchströmung (Under Hood Flow) Analyse des Fahrzeugkühlsystems mittels thermischer 1D-Simulation von: Klimakammertests und Sommer- / Wintererprobung Thermomanagementmaßnahmen Als Ergebnis der Fahrzeugkühlsystem-Simulation können unter anderem sowohl Bauteil- und Fluidtemperaturen als auch Kraftstoffverbräuche über der Zeit in beliebigen Fahrzyklen mit einer sehr hohen Genauigkeit ermittelt werden. Die Struktur des Simulationsmodells ermöglicht dabei die Kühlsystementwicklung sowohl von Pkw und Nfz als auch von Hybridfahrzeugen mit verschiedenartigen Kühlkreisläufen. Bedingt durch die enge interdisziplinäre Zusammenarbeit verschiedener Berechnungsabteilungen und den Abteilungen für Motor- und Fahrzeugtests von, konnten so im Bereich Kühlsysteme die Entwicklungszeiten und somit auch Entwicklungskosten deutlich reduziert sowie die Güte der Auslegung erheblich verbessert werden. dohmen@fev.de 7

Abb. 1: DynaCraft 8 IMPRESSUM DynaCraft Asynchronantriebe für dynamische Motorenversuche Derzeit wird die neueste Generation der DynaCraft- Asynchronantriebe auf dem internationalen Markt eingeführt (Abb. 1). Durch technologische Weiter- und Neuentwicklungen bieten sowohl die Asynchronantriebe selbst, wie auch die Gesamtsysteme eine Vielzahl technisch-wirtschaftlicher Potenziale, die für OEMs, Zulieferer oder Dienstleister interessant sind. Sie tragen zur Senkung der direkten wie auch indirekten Kosten bei, Stichwort Total Cost of Ownership (TCO). Motorentechnik GmbH Neuenhofstraße 181 52078 Aachen Germany Telefon +49 (0) 241/56 89-0 Fax +49 (0) 241/ 56 89-119 E-Mail marketing@fev.com Internet http://www.fev.com Beim Einsatz der Asynchronmotoren bei Motorentests ist zunächst hervorzuheben, dass sie durch ihre definierte Steuer- und Regelbarkeit eine sehr hohe Reproduzierbarkeit von Testläufen in sehr engen Toleranzbändern gewährleisten, verbunden mit sehr gut reproduzierbaren Messergebnissen. Diese Vorzüge resultieren aus der ausschließlichen Verwendung von Komponenten gemäß -Standard. Ferner werden die hohen -Standdards zur Produktherstellung konsequent angewandt, wobei auf überdurchschnittliche Wuchtungsgüte, optimale Rundlaufeigenschaften geachtet wird, was zu niedrigsten Schwingschnellen beim Einsatz führt. Zudem reduzieren die wartungsarmen Hybridlager das Risiko von Wartungsfehlern, führen somit auch zum sichereren Langzeitbetrieb. Allesamt auch Gründe für Drehzahlgradienten von bis zu 20.000 U/min/sec. Mit dem Standardprogramm der Motoren mit Leistungen zwischen 50 kw und 700 kw, das sich in die HS-Reihe für PKW-Motoren mit bis zu 10.000 min -1 und die LS-Reihe für Nutzfahrzeugantriebe mit bis zu 5.000 Nm aufteilt, sind praktisch sämtliche Entwicklungsaufgaben zu erfüllen. Im Gegensatz zu Wirbelstrombremsen, bei denen die aufgenommene Leistung zwangsläufig über Engine Technology, Inc. 4554 Glenmeade Lane Auburn Hills, MI 48326-1766 USA Telefon +1 (0) 248 / 373-60 00 Fax +1 (0) 248 / 373-80 84 E-Mail marketing@fev-et.com Internet http://www.fev.com das Kühlwasser in Wärme umgewandelt wird und verloren geht, kann die Bremsleistung der DynaCraft in das Stromnetz des Versorgers oder des Werkes zurückgespeist werden. Hierbei werden die hohen Ansprüche der Energieversorger sicher eingehalten. Die Fourier-Analyse weist bei höheren Ordnungen eine Restwelligkeit < 0,5 % aus. Eine technische Besonderheit ist die Verwendung einer auf 460 V bis 480 V erhöhten Spannung zwischen Motor und Frequenzumrichter, die zu niedrigeren Strömstärken, damit beispielsweise kleineren Leitungsquerschnitten führt. Die Konsequenz sind kleinere Baugrößen der Komponenten und Schaltschränke. Mit Ausregelzeiten < 1 ms durch die Steuerungselektronik, sind auch extrem dynamische Anwendungen abzudecken. Mit Smart-Cards können Konfigurationseinstellungen als Clones auf baugleiche Systeme übertragen werden. So reduzieren sich Inbetriebnahmen und Anlaufphasen erheblich, da sofort auf definierte Daten zurückgegriffen werden kann. Die weltweite Verfügbarkeit von Ersatzteilen erlaubt mit den Smart-Cards bei Eintritt eines Defekts Ausfallzeiten drastisch zu reduzieren. Die übergeordnete Reglereinheit TestObjectManager TOM rundet das System zu einer harmonisch abgestimmten Einheit ab. Hierin sind alle am Markt erforderlichen Regelungsarten abgebildet. Für Sonderanwendungen lassen sich spezifische Regelalgorithmen über eine Schnittstelle zu Matlab-Simulink kurzfristig darstellen. Selbstverständlich können die Antriebe auch mit Fahrpedalsimulation ausgeliefert werden. Aus Sicht der Planungsverantwortlichen für Antriebe und Modellplanung, unterstützt das aufeinander harmonisch abgestimmte System in dem Bestreben Ressourcen zu sparen. So können Motorentests durchgeführt werden, die es erlauben, von vornherein das Verhalten eines Motors in Verbindung mit bestimmten Getrieben oder auch Fahrzeugen zu prognostizieren. Hierzu wird die Fahrer-/Fahrzeugsimulation SIM angewandt. Im Umkehrschluss können aus der Charakteristik eines getesteten Verbrennungsmotors wiederum klarer definierte Lasten- und Pflichtenhefte für die Fahrzeugentwicklung abgeleitet werden mit Hilfe der DynaCraft Asynchronantriebe kann dies früher erfolgen. biermann@fev.de China Co., Ltd. No. 35 Xinda Street Qixianling High Tech Zone 116023 Dalian China Telefon +86 (0) 411/84 82-16 88 Fax +86 (0) 411/84 82-16 00 E-Mail fev-china@fev.com Internet http://www.fev.com Redaktion: A. Wittstamm Layout: C. Faensen 3/2006 -- all rights reserved