Merkle & Partner erweitert komplexe Getriebeöl-Simulation M&P ÖlSim® um Temperaturberechnungen
Um High-Tech-Getriebe am Laufen zu halten, ist die Viskosität des Öls, verbunden mit der Temperaturverteilung im Getriebe, ausschlaggebend. Bisher waren Simulationen zum Strömungsverhalten und der Temperaturverteilung aufgrund der enormen Rechenzeiten nicht möglich. Merkle & Partner hat nun auf Basis eines intelligenten Rechenkonzeptes seine komplexe Getriebesimulationen um das Temperaturverhalten erweitert.
Getriebeöl muss nicht nur schmieren, sondern auch Wärme abführen. Temperatur beeinflusst die Viskosität und das Strömungsverhalten des Öls. Das wiederum hat nicht nur Einfluss auf den Getriebelauf, sondern die Kompression und das gesamte Anlass- und Laufverhalten des Motors.
„Bei der Entwicklung und Optimierung von Getrieben geht es folglich auch darum, die Temperaturverteilung in den Bauteilen und die Kühlung zu optimieren“, so Stefan Merkle, Geschäftsführer der Merkle & Partner GbR. „Temperatur hat also einen sehr großen Einfluss auf die Getriebe-Entwicklung, was von unseren Kunden auch immer wieder nachgefragt wurde. Dieser Einfluss war bis dato tatsächlich über Simulationstechnologien kaum nachzuvollziehen. Zumindest nicht in hochkomplexen Getriebe-Simulationen.“ Denn um realitätsnah alle Faktoren aufzugreifen und zu berechnen, müssten Hochleistungsrechner monatelang arbeiten.
Merkle & Partner hat sich dieser Problemstellung angenommen und bietet seit kurzem eine wirtschaftlich und zeitlich attraktive Berechnung von Temperatursimulationen in der Getriebebeölung. Grundannahme dabei ist, dass sich die Strömung im Getriebe schneller einstellt als die Temperatur. Über diesen ingenieurstechnischen Ansatz lassen sich die Rechenzeiten wie auch der Speicherbedarf enorm reduzieren, da Co-Simulationen mit unterschiedlichen Zeitskalen durchgeführt werden können.
„Die Idee entstand aus vielen Erfahrungswerten und dem gewissen Etwas an „Querdenken““, so Stefan Merkle. „Hier kann ich mit Stolz auf mein Team blicken. Denn natürlich haben wir auch die ersten Probeberechnungen hinter uns gebracht, das Modell verfeinert und liefern aufschlussreiche Ergebnisse.“
Für einfache Getriebearten hat sich die Simulation bereits bewährt. Aber selbst für hochkomplexe Strukturen, wie 8-Gang-Doppelkupplungsgetriebe, scheinen die Ingenieure bei Merkle & Partner an Lösungen zu arbeiten.
„Wir beschäftigen uns bereits seit über zehn Jahren mit der Simulation und Ölverteilung in Getrieben. In unserem Simulationsbaukasten M&P ÖlSim® fehlte bisher ein wesentlicher Bestandteil, der auf der Wunschliste unserer Kunden immer ganz oben stand: Die Berücksichtigung der Temperatur. Nun kann ich sagen, dass wir auch diese Herausforderung gemeistert haben“, so Stefan Merkle.
Das Ingenieurbüro Merkle & Partner GbR in Heidenheim wurde 1989 von Luft- und Raumfahrtingenieur Stefan Merkle gegründet und zählt zu den ersten und führenden Dienstleistern für ingenieurwissenschaftlicher Berechnungen und Simulationen in Deutschland. Am Hauptsitz Heidenheim und den Niederlassungen Wolfsburg, Homburg/Saar und Erfurt bearbeiten die 50 Mitarbeiter jedes Jahr rund 500 Kundenprojekte aus den Kerngebieten Strukturanalyse, Strömungssimulation und virtueller Produktentwicklung. Zum Kundenkreis zählen namhafte Unternehmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau, der Luft- und Raumfahrttechnik, der Automobilindustrie, der Konsumgüterindustrie und dem Schiffbau.
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