成功案例1-modeFRONTIER帮助康明斯提高发动机性能(2014)
“modeFRONTIER帮助大幅减少了校准GT模型的时间。”Ambikapathy Naganathan康明斯结构与动力工程师 MF案例 modeFRONTIER帮助康明斯提高发动机性能 康明斯发动机,作为柴油和天然气发动机制造领域的领导者,其产品广泛用于运输和设备行业。现在他们研发了一个新的动力模块,采取严格的美国EPA规范。该产品相比相同马力的中速发动机将明显更紧凑,成本更有效益。有150个工程师参与了设计,modeFRONTIER帮助高马力组找到了最佳的气门正时,从而降低了燃料消耗。挑战在设计活塞式发动机时,开启和关闭进气门和排气阀的时间是影响燃油消耗/输出功率比的重要参数。通常情况下,延迟排气阀关闭(EVC)和提前进气阀开启时间会减少废气残留,从而降低燃料消耗。对于16缸发动机这种复杂模型,康明斯设计师用GT Suite(气阀和动力模块)来模拟阀门性能和动力。为了获得最佳的发动机性能,需要根据发动机转速、阀门和进气道的几何形状和性能定义吸气配置,并给出对应最佳的气门正时和升程曲线。气门传动部件解决方案寻找最佳的阀门定时配置需要分两步过程,首先,在modeFRONTIER中创建第一个工作流,用于校准过程自动化。modeFRONTIER会自动调节阀系参数来校正GT模型,以和测量到的推管负载吻合。第二阶段由第二个工作流组成,用来探索设计空间;开始用响应面算法,随后用直接优化算法NSGA及混合的方法来找出12个输出参数的最佳值,这些参数表征了排气与进气凸轮的正时角度、容积效率和刹车燃油消耗(BSFC)使用混合算法的阀门过程优化流程来源:艾迪捷