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Methode zur ganzheitlichen Abbildung mechanischer Änderungen auf den Anwendungsfall

Reiff, Markus

Im Zeitalter immer kürzerer Prozessketten zur Etablierung neuer Techniken steht der Nutzen durch innovative Entwicklungstools im Vordergrund. Durch die Einführung digitaler Baustufen lassen sich schon in frühen Stadien erste Rückschlüsse auf die Durchführbarkeit oder die realisierbaren Potenziale treffen. Dabei bedienen sich die Simulationsmodelle stets einer umfassenden Menge an Know-How und Erfahrung. Je mehr davon aus der fortschreitenden Entwicklung in die Modellbildung zurückgespiegelt wird, desto akkurater und genauer werden die simulierbaren Ergebnisse. Dies bedeutet jedoch im Umkehrschluss, dass gerade bei mangelndem Expertenwissen eine Neuauslegung einer Komponente große Risiken birgt oder einen immensen Mehraufwand bedeutet. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird diese Problematik aufgegriffen und nachhaltig gelöst. Dabei orientiert sich die Lösungsfindung am Beispiel eines passiven, elektromechanischen Phasenstellers für unterschiedliche Stopp-/Start-Strategien. Dem Anwender steht dabei ein innovatives Werkzeug zur Verfügung: das R-Modell. Dieses zeichnet sich, gegenüber bisherigen Modellen, durch hohe Flexibilität, eine variable Auflösung, einen hohen Abstraktionsgrad sowie die Darbietung geeigneter Werkzeuge und Hilfsmittel zur Problemlösung aus. In dem Fallbeispiel führt das R-Modell durch Kanonisieren komplexer verbrennungsmotorischer Zusammenhänge zu Schnittstellen, mit denen sich auch ohne Fachwissen Rückschlüsse auf die Einflussnahme geometrischer Änderungen der Phasensteller auf den Motor-Stopp-/Start treffen lassen. Gerade im Rahmen einer Projektübergabe der Vorentwicklung zur Serienentwicklung ist die Weitergabe eines solchen Werkzeugs von unermesslichem Wert: So können in der Neudimensionierung bauraumkritischer Bauteile bereits Erkenntnisse über die Konsequenzen auf innermotorische Größen betrachtet werden, ohne dass der bearbeitende Konstrukteur das thermodynamische Fachwissen besitzt. Ändern sich motorische Rahmengrößen, so bietet das R-Modell ebenfalls die Möglichkeit, einzelne Bereiche iterativ anzupassen ohne alle Phasen der Modellbildung neu zu durchlaufen. Daraus folgt die maßgebende Flexibilität des Modells; Es ermöglicht dem Anwender lediglich an der Stelle Input zu liefern, an der dieser benötigt wird.

In the age of ever shorter process cycles for establishing new techniques, the benefit of innovative development tools is more important than ever. Through the implementation of digital phases first conclusions according to the feasibility or the reachable potentials can be made at early stages of the development. Therefore, simulation models are made, which require a huge amount of know-how and experience. The more information of the progressive development return to the modelling, the better and more exactly the simulation results become. This means in the reversal conclusion that a lack of expertise brings a higher risk of failures or requires a large amount of time consumption for redesigning components. In this thesis, this problem is taken up and solved sustainably. The solution is made on the example of a passive electromechanical camphaser for various stop-/start-strategies. In the end, an innovative tool named “the R-Model” is provided to the user. In comparison to current models, the R-Model is characterized by high flexibility, a variable resolution, a high level of abstraction and a pool of suitable tools and aids for solving problems. In this particular case, the R-Model creates interfaces with which users can investigate for example the impact of geometrical changes of the camphaser on the engine stop-/start, by canonizing complex combustion-engine correlations. Especially within the framework of a project transfer from the predevelopment to the series development, the need of transferring such a tool has a high importance: So, space limited parts can be re-dimensioned by a (no combustion expert) construction engineer without violating thermodynamic values. Even if some engine frame sizes do change, the R-Model offers possibilities to modify single sections iteratively without forcing the user to rerun the whole modelling again. This allows the high flexibility of the model: The user has to enter the input only where it’s actually needed.

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Reiff, Markus: Methode zur ganzheitlichen Abbildung mechanischer Änderungen auf den Anwendungsfall. 2016.

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