Diplomarbeit

Untersuchung des Einflusses von

Motorparametern auf das Mündungs-

geräusch

Betreuer:

Tobias Prien, DM01 Prof. Dr.-Ing. T. Pawletta, FB MVU, FG CEA

Prof. Dr.-Ing. S. Pawletta, FB EuI, FG CEA

Einleitung

Das Anfertigen der Diplomarbeit diente zur Ermittlung des Einflusses von Motorparametern (Bohrungsdurchmesser, Verdichtungsverhältnis, Einspritzdauer und viele weitere) auf den Mündungspegel der Ansaug- und Abgasanlage. Bei der Diplomarbeit wurden alle Variationen rein theoretisch am Rechner mit dem Ladungswechselprogramm „WAVE“ der Firma Ricardo Deutschland GmbH durchgeführt. Vom Bearbeiter wurde dabei auf ein bereits bestehendes Modellfile für den 3,2l V6 FSI Motor (siehe Abb. 1 und Abb. 2) der AUDI AG zurückgegriffen. Dieses Aggregat kommt hauptsächlich im A8 zum Einsatz. Auch die bestehende Ansaug- und Abgasanlage dieses Fahrzeugs wurde für die Simulation verwendet (siehe Abb. 3). Ziel der Arbeit war das Erstellen eines „Akustischen Kataloges“ für Motorparameter, der den Mitarbeitern der Fahrzeugakustik möglichst schnell die Auswirkungen auf Drehmoment, Leistung und Sound bei Veränderung der Motorparameter am untersuchten Motor aufzeigt. Abschließend wurden Auslegungsrichtlinien für zukünftige Fahrzeugprojekte formuliert.

Abb. 1: 3,2l V6 FSI Motor Abb. 2: Modell des 3,2l V6 FSI Motors in Wave

Ansauganlage: modelliert aus Ducts und Junctions

Abgasanlage:

modelliert aus Ducts und Junctions

Abb. 3: Motor 3,2l V6 FSI mit Ansaug- und Abgasanlage

Vorgehensweise und Ergebnisse

Zunächst erfolgte dazu die Einarbeitung in die verwendete Software und das Selbststudium in die verbrennungstechnischen Grundlagen sowie die Fahrzeugakustik. Daraufhin schlossen sich die durchgeführten Simulationsexperimente am zur Verfügung gestellten Modellfile und das parallele Erstellen des „Akustischen Kataloges“ (siehe Abb. 4) an. Zunächst wurden dabei die Verbrennungskenngrößen untersucht. Anschließend folgten die Einspritzparameter, woran sich die Variation der Motorgeometrie anschloss. Es folgte die Untersuchung der Parameter des Wärmeübergangs nach Woschni. Abschließend wurde der Einfluss von Zündfolge- und Zündabstand sowie der Nocken- und Ventilparameter untersucht.

Abb. 4: Akustischer Katalog Ansauganlage

Zusammenfassung und Ausblick

Mit dem erstellten „Akustischen Katalog“ für Motorparameter steht der Abteilung Gesamtfahrzeugakustik bei der AUDI AG ein umfangreiches Tool zur Verfügung, um schnell Veränderungen aus der Motorentwicklung aus akustischer Sicht einschätzen zu können. Für weiterführende Betrachtungen ist es erforderlich, die komplexen Zusammenhänge der Motorparameter nicht einzeln zu betrachten, sondern die Verkettung und Abhängigkeit der einzelnen Parameter zu berücksichtigen.

Tobias Prien

Wismar, August 2006

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