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