Lehčí a efektivnější pohonné jednotky

60 pohony l automatizace l převody Inovativním přístupem k lehčím a efektivnějším pohonným jednotkám Se vzrůstající cenou pohonných hmot na celém světě a stále přísnějšími předpisy v celé Evropě, USA a Asii je nevyhnutelné, aby výrobci automobilů byli schopni vyvíjet a dodávat vozidla se stále úspornějšími a efektivněji pracujícími pohonnými jednotkami. Vedle těchto nároků se změnila také poptávka spotřebitelů. nost s menší spotřebou pohonných hmot a nižšími emisemi. Společnost Renault toho v současné době dosahuje snížením hmotnosti svých motorů o zhruba 8 %, vylepšením charakteristik NVH a cyklu únavy motoru o cca 30 % a zlepšením efektivity při tvorbě virtuálního modelu pro další vývojářské analýzy o zhruba 60 %. Renault je jedním z největších evropských výrobců automobilů a vyrábí širokou škálu osobních automobilů i užitkových vozidel po celém světě. Společnost se již řadu let zaměřuje na vývoj vysoce výkonných, efektivně pracujících a úsporných motorů. V roce 2009 se Renault dostal mezi tři nejlepší evropské výrobce automobilů s ohledem na hodnoty vypouštěných emisí oxidu uhličitého a doposud se drží na špičce mezi ostatními výrobci. Řidiči očekávají od motorů ve svých vozidlech stále nižší emise CO2, minimalizaci provozních nákladů motorů a potažmo i celých vozidel. Proto výrobci investují značné množství prostředků a svého úsilí do výroby lehčích vozidel a úspornějších motorů, které mohou ujet delší vzdále- Lehčí a výkonnější motory d Nedávno si však společnost Renault, konkrétně jeho divize pohonných jednotek, vytkla za cíl ještě více snížit hmotnost a zvýšit výkon stávajících i nově vyvíjených motorů. Proto přepracovala klíčové součásti tak, aby bylo použito jen nezbytně nutné množství materiálu. Tak, jak je to dnes běžné, i Renault spolupracuje při vývoji svých produktů s dalšími externími firmami. Vedle dalších částí svých vozidel i při vývoji motoru jde společnosti Renault mimo jiné i o co největší zefektivnění použití simulačních nástrojů a metod, které jsou dnes nezbytnou součástí vývoje nových produktů. Proto se společnost obrátila na firmu Altair, jakožto jednoho z leaderů ve vývoji simulačních nástrojů a metod, aby jí pomohla s vývojem potřebných optimalizačních návrhových procesů pro optimalizaci dílů a produktových celků. Pro firmu Renault bylo toto spojení logické i proto, že je již dlouholetým uživatelem simulačních řešení od společnosti Altair. Optimalizaci zajišťují HyperWorks d Při této nové spolupráci poskytl Altair společnosti Renault nejen rozsáhlou podporu v oblasti technologie optimalizace návrhu v rámci použití simulačního balíčku HyperWorks, ale také konkrétní praktické technické znalosti, které zprostředkovala jeho engineeringová divize podpory vývoje produktů „Altair Product Design”. Tato spolupráce se od začátku jevila jako velmi úspěšná, protože přinášela lehké a efektivní součásti v řadě různých výrobních programů. I přesto se však nadále ukazovalo, že metody optimalizace návrhu jsou používány jen jako tak říkajíc taktický nástroj v boji proti momentálně vyvstalým problémům, např. s hmotností, v detailní fázi návrhu a nikoli jako mechanismus pro řízení optimalizovaného návrhu od začátku vývojového procesu. Ideální moment pro implementaci topologické optimalizace je totiž hned od začátku vývojového procesu, kdy jsou náklady na strukturální změny nejnižší. Vedle různých pozitivních efektů však projekt přinesl i mnohé další přínosné. Vývojáři si například uvědomili možné těžkosti při použití topologické optimalizace pouze v této fázi. Virtuální matematické modely pohonných jednotek jsou velmi složité a vyžadují dlouhou dobu pro jejich vytvoření. Proto pokud se návrhy změn geometrie vzniklé topologickou optimalizací nezohlední již v rané fázi modelování, mohou proces vývoje velmi prodloužit. Obr. 1 Různé oblasti analyzované vývojáři pohonných jednotek T+T T e c h n i k a a t r h 6 / 2 0 1 9