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03.05.2013 | Automobil + Motoren | Nachricht | Onlineartikel

Motorklopfen vorhersagen: Reaction Design erweitert das Forté-CFD-Package

Autor:
Katrin Pudenz

Forté lässt sich laut Reaction Design zur genauen Simulation sowohl von Selbstzündungs- als auch von Flammenausbreitungsphänomenen im Zylinder einsetzen.

Reaction Design

Reaction Design hat das Computational-Fluid-Dynamics(CFD)-Paket zur realistischen 3D-Modellierung von Brennstoffeffekten in Verbrennungsmotoren Forté erweitert. Nun soll es möglich sein, das Motorklopfen vorherzusagen.

Forté lasse sich zur genauen Simulation sowohl von Selbstzündungs- als auch von Flammenausbreitungsphänomenen im Zylinder einsetzen. Dadurch können Entwickler Motoren mit optimaler Leistung, höherer Brennstoffökonomie und verringerten Schadstoffemissionen schaffen, erläutern die Experten des Unternehmens für die Entwicklung von Verbrennungssimulationssoftware.

"Bislang haben sich CFD-Simulationsmethoden auf die Modellierung des Motorverhaltens auf einem hohen Niveau fokussiert. Doch liegt der wirkliche Wert einer Simulation in der Möglichkeit, wichtige Ereignisse während des Verbrennungszyklus vorherzusagen, welche die Effizienz, die Zuverlässigkeit sowie den Schadstoffausstoß unmittelbare beeinflussen", erläutert Bernie Rosenthal, Chief Executive Officer von Reaction Design. Forté sei ein CFD-Paket mit integrierten Chemkin-Pro-Chemie-Solvern, die die Vorhersage von Selbstzündungseffekten ermöglichen, fügte Rosenthal hinzu. "Wenn Kraftstoffe unsauber zünden, stören sie die Motorzyklen, verursachen Schäden der Komponenten und wirken sich nachteilig auf die Leistung des Fahrzeugs aus." Wenn Forté von Entwicklern eingesetzt werde, könnten sie Vertrauen in ihre Konstruktionen gewinnen noch ehe sie mit der Aufgabe beginnen, mit echter Hardware zu experimentieren.

Werde die im Paket eingebettete Solver-Technik eingesetzt, gelange Forté ohne die Verwendung von stark reduzierten Treibstoffmodellen 10 Mal schneller und mit höherer Genauigkeit zu den gewünschten Ergebnissen. Forté greife auf Mehrkomponenten-Benzinkraftstoffmodelle zurück, welche die Hunderte von chemischen Stoffen und die entsprechenden kinetischen Reaktionen umfassen, die sich als notwendig erwiesen haben, um zuverlässig vorherzusagen, wann die Zündung stattfindet.

"Die Entwicklung von Motoren mit reduziertem Schadstoffausstoß, verbesserter Leistung und hoher Zuverlässigkeit setzt voraus, dass sowohl die am Verbrennungsprozess beteiligte Physik als auch die zugehörige Chemie Beachtung finden", erläutert Professor Rolf Reitz, Distinguished Professor im Fachbereich Maschinenbau der Universität Wisconsin-Madison, Leiter der Wisconsin Engine Research Consultants (WERC) und Mitglied des Board of Directors von Reaction Design. "Forté bedient sich jahrzehntelanger Studien sowie der modernsten numerischen Methoden, um wirklich prädiktive Fähigkeit für wichtige Motorbedingungen bereitzustellen, bei denen genaue Modelle sowohl der Physik als auch der chemischen Kinetik von entscheidender Bedeutung sind", betonte Reitz. Bei der Entwicklung von Forté arbeiteten die WERC, Reitz und Reaction Design eng zusammen. Die neuen Möglichkeiten in Forté sollen ab sofort zur Verfügung stehen.

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