Entwicklungstendenzen der Wärmemanagementsimulation im Bereich Kühlung und Klimatisierung bei AUDI

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Entwicklungstendenzen der Wärmemanagementsimulation im Bereich Kühlung und Klimatisierung bei AUDI

Betz, Johann / Anzenberger, Thomas / Kobs, Thomas

Im Wärmemanagement-Entwicklungsprozess eines Fahrzeuges werden Simulationswerkzeuge bereits in einer sehr frühen Projektphase erfolgreich eingesetzt. Neben der klassischen Stationärauslegung an extremalen Betriebspunkten wird es immer wichtiger, umfassende Instationär-Analysen durchzuführen um detaillierte Erkenntnisse über spätere Fahrzeugeigenschaften zu erlangen. Im Allgemeinen werden Instationär-Analysen durchgeführt, um Aufheizvorgänge im Winterbetrieb bezüglich kundenrelevanter Eigenschaften frühzeitig zu untersuchen. Bei hochmotorisierten Fahrzeugen hat es sich für die korrekte Dimensionierung der Wärmetauscher zudem als erforderlich erwiesen insbesondere Getriebeöl-, Motoröl- und Kühlwassertemperaturverläufe beispielsweise bei Beschleunigungsfahrten zu ermitteln. Anhand dieser Beispiele zeigt sich deutlich die Notwendigkeit der Verknüpfung einzelner Disziplinen des Wärmemanagements (1D/3D Strömungssimulation, Fahrleistungsberechnung, Motormodell usw.). Es ist zu erkennen, dass eine intensive Kommunikation und erweiterte physikalische Modelle erforderlich sind, um mit Hilfe der Simulationsrechnung eine transparente Aussage zu erzielen. Ziel ist die durchgängige Umsetzung der im heutigen Prozess gelebten Vernetzung in integrativen Softwarewerkzeugen. Wesentlich ist die Etablierung einer in die Software integrierten Prozessstruktur, die einerseits den Einfluss wesentlicher Eingangsparameter auf das Simulationsergebnis transparent macht und andererseits auch eine Skalierung der Eingangsparameter erlaubt. Somit ist man in der Lage flexibel auf geänderte Anforderungen (z. B. Veränderung der Motorleistung) reagieren zu können.