Departamento de Engenharia Mecânica da Renault desenvolveu um modelo de bordo que descreve o comportamento geral de um sistema mecânico lubrificado, para prever a apreensão do motor. Este tipo de modelagem, conhecida como modelagem 0D-1D, concentra-se em descrever o comportamento físico ao longo do tempo. Desta forma, o fabricante é capaz de evitar os custos adicionais, estimados em entre 1 e 2 milhões de euros, que surgem quando o primeiro protótipo de um motor apresenta uma tendência de apreensão.

O problema de agarrar pode ocorrer em muitos sistemas mecânicos complexos. É o resultado de um desequilíbrio entre a energia térmica de alta fornecido e dissipada, e pode ter um número de diferentes formas, incluindo, por exemplo, um aumento repentino no coeficiente de atrito, de aquecimento e destruição de partes mecânicas em contacto, e / ou o bloqueio de circulação no sistema mecânico. Evitar este tipo de falha é uma questão importante para os projetistas de motores térmicos, especialmente entre os fabricantes de automóveis. Quando o primeiro protótipo apresenta uma tendência a aproveitar, isso pode levar a atrasos e custos adicionais consideráveis, para não mencionar os custos adicionais decorrentes do atraso no projeto, o que aumentará significativamente com a aproximação do lançamento da produção.

Pode haver muitas causas da apreensão de um sistema: Muito pouco ou muito desembaraço, superfícies ásperas, poluição, etc Uma coisa é certa: um modelo que torna possível prever a apreensão e ajuda a formular recomendações de projeto é um recurso fundamental para o designer.

O objectivo do modelo de bordo é descrever o comportamento físico geral de um sistema mecânico lubrificado, calculando o comportamento do sistema para um número limitado de pontos de e para as grandezas físicas necessárias para prever apreensão. Ao contrário de modelos detalhados, tais como elementos finitos, os modelos 0D-1D permitir uma boa interpretação física dos resultados, e também oferecem muito mais poderoso e possibilidades muito mais rápido para otimização.

O modelo desenvolvido por Renault consiste de duas partes. A primeira parte é usada para construir tabelas de dados a partir de um modelo de lubrificação pré-existente. A segunda parte trata dos aspectos relacionados com a Térmica, com base nas tabelas mencionadas acima. Fisicamente, a modelagem como um todo considera duas superfícies cilíndricas mecânicas numa situação de lubrificação mista.

Os fenômenos físicos em jogo aqui são muito complexa:

• Lubrificação (Equações envolvendo filmes ásperos viscosos finas com um número baixo Reynolds)
• Cavitação (mudança de fase em uma película de óleo)
• Não-newtoniano fluidos (piezoviscosity eo efeito da taxa de cisalhamento)
• Acoplamento elasticidade parede
• Cisalhamento Petróleo (aquecimento)
• Microcontact causando atrito (aquecimento por microcontact)
• Convecção forçada e condução (Thermo-fluido)

O modelo é construído por descrever o efeito combinado desses fenômenos, colocando suas equações para o software de bordo. Algumas das equações utilizadas para descrever Térmica no presente processo são ilustradas abaixo em. A escrita de equações é significativamente simplificado pela interface de documento técnico de bordo, permitindo expressões matemáticas de ser escritos de uma forma natural.

O modelo paramétrico construído com bordo torna possível prever o risco de apreensão e entender como ele funciona."Superaquecimento" e a apreensão que segue tomar lugar ao longo de um período muito curto de tempo, mas é também importante para compreender totalmente as condições que levam à "sobreaquecimento", por vezes, ao longo de grandes períodos de tempo. O modelo construído com 0D/1D bordo torna possível mapear a apreensão de acordo com muitos parâmetros diferentes. De modo mais geral, torna-se possível prever o comportamento apreensão de acordo com um dado conjunto de parâmetros.

"O modelo parametrizado construído com bordo nos permite aplicar mais física para a modelagem de fenômenos e, assim, gerar respostas em que os sistemas clássicos não podem nos ajudar", diz Ligier, Gerente de P & D no Departamento de Engenharia Mecânica da Renault. "Esta abordagem significa que iterações rápidas são possíveis, a criação de análises de sensibilidade ou mapeamentos, e responder em tempo super-rápido para os novos desafios que qualquer desenvolvimento industrial competitivo é capaz de vomitar."

O software de bordo está a ser usado dentro de Departamento de Engenharia Mecânica da Renault para a modelagem de sistemas 0D/1D física. Usando esta abordagem, as recomendações técnicas relevantes pode ser feita num curto período de tempo ao longo de uma ampla gama de aplicações.