Methodische Entwicklung eines durchgängigen Motormodells für den Motorsport

verfasst von: Dr. Simon Malcher

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Buchreihe : Wissenschaftliche Reihe Fahrzeugtechnik Universität Stuttgart

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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Über dieses Buch

Simon Malcher untersucht den durchgängigen Einsatz von Modellen im Entwicklungsprozess von Motorsport-Motoren. Dabei werden die Entwicklungsphasen tiefergehend analysiert, um die Modellanforderungen abzuleiten und eine übergreifende Modellarchitektur zu entwickeln. Mit beispielhaften Modellanwendungen aus den Entwicklungsphasen wird der Modelleinsatz verifiziert und die Durchgängigkeit validiert. Die 0D/1D-Motormodellierung wird detailliert vorgestellt, mit besonderem Fokus auf der Verbrennungsmodellierung. Darüber hinaus wird ein Ansatz zur Rundenzeitsimulation mit detaillierten Motormodellen aufgezeigt. Zudem wird die Modellentwicklung für die Echtzeitanwendungen „Driver-in-the-Loop Simulation“ sowie „Hardware-in-the-Loop Simulation“ zur modellbasierten Applikation ausführlich erläutert.

Der Autor:

Simon Malcher promovierte am Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK) der Universität Stuttgart in enger Zusammenarbeit mit der Motorsport-Motorenentwicklung eines deutschen Automobilherstellers. Heute ist er weiterhin in diesem Bereich tätig.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung

Zusammenfassung

Der Motorsport bietet aufgrund der spezifischen Randbedingungen für die technische Entwicklung eine besondere Plattform. Dies gilt sowohl für die Technologieentwicklung als auch für die Entwicklungsprozesse. In diesem Bereich gewinnt die Unterstützung durch die virtuelle Entwicklung immer weiter an Bedeutung, da durch das Potential der Zeit- und der Kostenreduktion ein Wettbewerbsvorteil erzielt werden kann.

Simon Malcher

Kapitel 2. Grundlagen der Motorprozessrechnung

Zusammenfassung

Die Motorprozesssimulation basiert auf den Erhaltungssätzen für Masse, Energie und Impuls sowie auf den thermischen Zustandsgleichungen. Der Motor wird als thermodynamisches System definiert, dessen Systemgrenzen je nach Betrachtungsfokus angepasst werden. Eine übergeordnete Rolle nimmt dabei die Betrachtung des Zylinders ein [1].

Simon Malcher

Kapitel 3. Modellierung eines Hochlast Ottomotors

Zusammenfassung

Die Entwicklung von Rennmotoren wird in vielen Bereich mit virtuellen Entwicklungswerkzeugen unterstützt. Aufgrund der erheblichen Zeit- und Kostenreduktion bieten Simulationsmethoden einen deutlichen Mehrwert. Die Erwartungshaltung an die virtuelle Entwicklung ist in [27] mit.

Simon Malcher

Kapitel 4. Rundenzeitsimulation mit Motormodellen

Zusammenfassung

Die Minimierung der Rundenzeit gilt in der Entwicklung von Rennfahrzeugen als übergeordnetes Ziel. Die Bewertung des Fahrzeugpotentials anhand der geringsten möglichen Rundenzeit erfolgt im Entwicklungsprozess in verschiedenen Phasen. Bei weit fortgeschrittenem Entwicklungsstand bieten Streckentests die Möglichkeit unter Einsatzbedingungen die Fahrleistung zu bewerten.

Simon Malcher

Kapitel 5. Motormodelle für Echtzeitanwendungen

Zusammenfassung

Die grundlegende Motivation für Echtzeitanwendungen ist unter möglichst realitätsnahen Einsatzbedingungen zu entwickeln und zu erproben. Dabei wächst die Bedeutung mit fortschreitender Reife im Entwicklungsprozess. In der Entwicklung von Fahrzeugelektronik sind Echtzeitanwendungen wie Hardware-in-the-Loop-Simulationen bereits etabliert und Stand der Technik.

Simon Malcher

Kapitel 6. Schlussfolgerung und Ausblick

Zusammenfassung

Im Rahmen dieser Arbeit wurde methodisch der durchgängige Modelleinsatz eines Motormodells für die Entwicklung von Rennmotoren erarbeitet. Dazu wurden für die diversen Anwendungsgebiete die unterschiedlichen Anforderungen zusammengestellt und die wesentlichen Kriterien abgeleitet. Das sind beispielsweise die Modellgenauigkeit und die Vorhersagefähigkeit.

Simon Malcher

Backmatter

Titel: Methodische Entwicklung eines durchgängigen Motormodells für den Motorsport
verfasst von: Dr. Simon Malcher
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-30141-5
Print ISBN: 978-3-658-30140-8
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-30141-5

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Über dieses Buch

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung

Kapitel 2. Grundlagen der Motorprozessrechnung

Kapitel 3. Modellierung eines Hochlast Ottomotors

Kapitel 4. Rundenzeitsimulation mit Motormodellen

Kapitel 5. Motormodelle für Echtzeitanwendungen

Kapitel 6. Schlussfolgerung und Ausblick

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