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變速箱開發業務挑戰

• 第一(yi)時間設計創新變速箱 

• 應對日益復(fu)雜(za)和(he)多樣化(hua)的市場(chang)和(he)OEM需求 

• 簡化(hua)設計流程，更有效(xiao)地(di)管(guan)理成本和延(yan)遲 

成功的關鍵

• 實(shi)施(shi)多學(xue)科工程仿真和測試方法 

• 預(yu)測變速(su)器在整個產品(pin)生命(ming)周期中的實際(ji)行(xing)為 

• 在更(geng)短(duan)的時(shi)間內設計滿足OEM要求的變(bian)速箱 

• 快速(su)測試不同的配置，以平(ping)衡性能(neng)，舒(shu)適(shi)性和能(neng)源效率(lv) 

主要成果

• 將潤滑(hua)回路設計時間從數(shu)月縮短至(zhi)數(shu)周 

• 更好地優化在所有運行條件下潤滑流量 

• 更好地控制噪音(yin)和振動(dong) 

• 減(jian)少(shao)測試階段(duan)時(shi)間 

在全球化的(de)背(bei)景下，汽(qi)車市(shi)場(chang)正(zheng)在迅速發(fa)展。市(shi)場(chang)轉型涉及市(shi)場(chang)參(can)與者的(de)重大(da)變化。整車廠(OEM)正(zheng)專注于集成和設計(ji)問(wen)題，而供應商(shang)則有責任開發(fa)可靠、節(jie)能、成本優化的(de)子系統，以滿足雄(xiong)心(xin)勃勃的(de)舒適(shi)性(xing)和駕駛性(xing)能目標，同時適(shi)應當地(di)市(shi)場(chang)的(de)需求。

“Before we were using simulation in our processes, the design of the lubrication circuit took several months and required many costly   prototypes. With Simcenter  Amesim, the work is completed within four or  five weeks, and the software enables a more precise  optimization of the flow rate needed for each part in any  running condition.”

  ------------ Michel Vincent  

Simulation Engineer  

PUNCH Powerglide

01

優化傳輸損耗和舒適性  

為了設計(ji)一款能在能源(yuan)效率(lv)和(he)舒(shu)適性之間(jian)達到最(zui)佳平衡(heng)的(de)變速(su)器(qi)，必(bi)須(xu)特別關(guan)注(zhu)換擋和(he)燃油(you)經濟性。在自動變速(su)器(qi)內(nei)部，軸和(he)離合器(qi)盤之間(jian)的(de)大量(liang)摩擦(ca)是(shi)不(bu)可(ke)避免的(de)，特別是(shi)在換擋時(shi)這(zhe)種(zhong)摩擦(ca)導(dao)致(zhi)能量(liang)損(sun)失，從而導(dao)致(zhi)更高的(de)燃料(liao)消耗。對于所(suo)(suo)有汽(qi)車(che)制(zhi)造商來(lai)(lai)說，這(zhe)都(dou)是(shi)一個關(guan)鍵(jian)的(de)工(gong)(gong)程(cheng)挑戰(zhan)，因此減(jian)少(shao)(shao)摩擦(ca)對任何變速(su)器(qi)制(zhi)造商來(lai)(lai)說都(dou)至關(guan)重(zhong)要(yao)。關(guan)鍵(jian)參數是(shi)各部件(jian)的(de)潤滑(hua)(hua)(油(you)流(liu)量(liang))，以減(jian)少(shao)(shao)摩擦(ca)，但往往過多的(de)油(you)流(liu)量(liang)會增加而不(bu)是(shi)減(jian)少(shao)(shao)摩擦(ca)。因此提供(gong)零件(jian)所(suo)(suo)需(xu)的(de)確切數量(liang)的(de)油(you)，以減(jian)少(shao)(shao)最(zui)小的(de)摩擦(ca)損(sun)失，并減(jian)少(shao)(shao)潤滑(hua)(hua)所(suo)(suo)需(xu)的(de)泵功率(lv)是(shi)主要(yao)的(de)工(gong)(gong)作(zuo)目標。為了快速(su)實現旋(xuan)轉部件(jian)接口的(de)油(you)流(liu)量(liang)的(de)良(liang)好(hao)平衡(heng)，PUNCH?powerglide使用Simcenter?Amesim軟件(jian)進行系統仿真，該軟件(jian)來(lai)(lai)自西(xi)門子數字工(gong)(gong)業軟件(jian)公司的(de)Simcenter產品組合。 

Simcenter產(chan)品組合結合了1D、3D仿真(CAE)和測試解決方案，有助于在整個(ge)(ge)產(chan)品生(sheng)命(ming)周期(qi)內(nei)預測產(chan)品性(xing)能。使用(yong)Simcenter?Amesim,?PUNCH?powerglide可(ke)以(yi)評估其(qi)潤滑(hua)系統(tong)與溫度、速度和齒(chi)輪的(de)關系。根據所(suo)(suo)要(yao)(yao)優(you)化(hua)的(de)運行條件(jian)(jian)(jian)，在旋轉部分平衡(heng)流(liu)量，從而減少傳動部件(jian)(jian)(jian)之(zhi)間(jian)的(de)摩擦(ca)。為每個(ge)(ge)部件(jian)(jian)(jian)界面確定的(de)流(liu)量成(cheng)為計算節省能量的(de)傳動阻(zu)力扭矩(ju)模型的(de)輸入。“在我(wo)們在工藝中使用(yong)此項仿真技術之(zhi)前，潤滑(hua)回路的(de)設(she)計需要(yao)(yao)幾個(ge)(ge)月的(de)時間(jian)，并且需要(yao)(yao)許多昂貴的(de)樣件(jian)(jian)(jian)。使用(yong)Simcenter?Amesim，工作可(ke)以(yi)在四(si)到五(wu)周內(nei)完成(cheng)，該軟件(jian)(jian)(jian)可(ke)以(yi)更精確地(di)優(you)化(hua)任(ren)何運行條件(jian)(jian)(jian)下每個(ge)(ge)部件(jian)(jian)(jian)所(suo)(suo)需的(de)流(liu)量，”PUNCH?powerglide的(de)仿真工程(cheng)師(shi)Michel?Vincent解釋說。 

使(shi)用系(xi)(xi)統仿真軟件，PUNCH powerglide工程(cheng)師還可以在(zai)換擋階(jie)段(duan)精確(que)(que)地對液(ye)壓系(xi)(xi)統(閥門、活塞(sai)、泵)進行(xing)建模。他們重現了在(zai)測試(shi)階(jie)段(duan)觀察(cha)到的一些(xie)振蕩(dang)，以確(que)(que)定在(zai)許(xu)多(duo)駕駛條件下對換擋舒適性的影響。

在與測(ce)試結(jie)果的(de)(de)相(xiang)關性分析(xi)后，他們能(neng)夠(gou)通過實驗設(she)計(DOE)方法了解每個參數的(de)(de)影(ying)響和作用，并且(qie)還可以(yi)定義(yi)離合器的(de)(de)主壓(ya)力輸入(ru)和輸出(chu)端(duan)的(de)(de)可接受的(de)(de)波動量級。“將Simcenter Amesim模(mo)型(xing)與測(ce)試結(jie)果相(xiang)關聯(lian)，并使用實驗設(she)計技術，使我(wo)們能(neng)夠(gou)在沒有大量測(ce)試的(de)(de)情況下解決問題，”Vincent解釋說(shuo)。

這種(zhong)方(fang)法(fa)使(shi)PUNCH powerglide更容(rong)易、更快地(di)找到解(jie)決方(fang)案，以(yi)提高換檔質(zhi)量，最大(da)限度地(di)減(jian)少摩擦，從(cong)而(er)縮短產品的(de)開發(fa)周期。Vincent說(shuo):“Simcenter Amesim是在(zai)概(gai)念階段使(shi)用的(de)。同樣的(de)變(bian)速器(qi)存在(zai)幾個(ge)概(gai)念方(fang)案，通過系統仿(fang)真(zhen)，我們(men)能夠對它們(men)進(jin)行比較，從(cong)而(er)在(zai)開發(fa)過程中贏得(de)時間。”

“ Simcenter Amesim is used in the concept   phase. Several concepts exist for the same transmission. By using system simulation, we are able to compare them and therefore gain time in the development process.

   ------------ Michel Vincent  

Simulation Engineer  

PUNCH Powerglide

02

通過降低振動達到整車廠目標 

在處(chu)理各種振動聲(sheng)(sheng)學應用時(shi)，Hiard依賴于(yu)Simcenter?SCADAS硬件(jian)和Simcenter Testlab軟件(jian)數(shu)(shu)十年。 “Simcenter測試(shi)解決(jue)方(fang)案(an)非常成(cheng)熟(shu)和可靠。 如(ru)(ru)今，我(wo)們再也(ye)不(bu)會遇到(dao)使用這些工(gong)具(ju)的(de)(de)問題了(le)。” “數(shu)(shu)據(ju)質量非常好，軟件(jian)的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)處(chu)理速度也(ye)非常快。 該團隊使用了(le)幾(ji)種前端設備:配備V12模塊的(de)(de)Simcenter?SCADAS?305以(yi)及兩個用于(yu)現場和實驗室測試(shi)的(de)(de)Simcenter?SCADAS?Mobile硬件(jian)設備。 通過Simcenter?SCADAS，該團隊可以(yi)同時(shi)獲(huo)取振動和聲(sheng)(sheng)學數(shu)(shu)據(ju)，并且通過CAN獲(huo)得節氣門位置信息。 “所有(you)(you)數(shu)(shu)據(ju)都邏(luo)輯地存(cun)(cun)儲在一(yi)個中(zhong)央存(cun)(cun)儲庫中(zhong)，”Hiard說。“該軟件(jian)可以(yi)很容易地獲(huo)取分(fen)析所需的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)。然后高(gao)速處(chu)理采集到(dao)的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)。”Hiard補充(chong)道(dao):“我(wo)們非常欣賞該軟件(jian)的(de)(de)靈活性，例如(ru)(ru)在分(fen)析角度域的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)時(shi)，以(yi)及快速的(de)(de)后處(chu)理，這確實有(you)(you)助于(yu)我(wo)們在日常任務中(zhong)提高(gao)效率。對于(yu)聲(sheng)(sheng)學分(fen)析，我(wo)們還使用音頻(pin)回放和濾波(bo)等工(gong)具(ju)，這對于(yu)理解空(kong)氣噪聲(sheng)(sheng)如(ru)(ru)何影(ying)響聲(sheng)(sheng)學舒適性非常有(you)(you)幫助。”

該(gai)團(tuan)隊(dui)還會(hui)用到最先(xian)進(jin)的(de)Simcenter Testlab模(mo)態分析(xi)(xi)工具。例(li)如，工程師們現在在Simcenter Testlab內部對(dui)(dui)所有(you)加速計進(jin)行(xing)校準。最近，PUNCH powerglide被(bei)要(yao)求(qiu)對(dui)(dui)一(yi)輛(liang)汽(qi)車(che)的(de)后門進(jin)行(xing)模(mo)態分析(xi)(xi)。“這對(dui)(dui)我(wo)們來說是一(yi)個相(xiang)當不尋常(chang)(chang)的(de)要(yao)求(qiu)——我(wo)們通常(chang)(chang)只處(chu)理傳動系統，”Hiard評(ping)論道。“有(you)了(le)Simcenter測試解決方案，我(wo)們能夠(gou)提供快速響應(ying)并(bing)滿足這些要(yao)求(qiu)。這是我(wo)們的(de)分析(xi)(xi)工具如何支持業務開發的(de)一(yi)個例(li)子(zi)。Simcenter Testlab具有(you)非常(chang)(chang)詳(xiang)盡的(de)功能。我(wo)們非常(chang)(chang)欣(xin)賞它的(de)分析(xi)(xi)速度，它的(de)易用性(xing)和它的(de)功能，如活動圖片，有(you)助于在團(tuan)隊(dui)中(zhong)有(you)效地(di)共(gong)享信息，”Hiard總結道。

03

以前所未有的速度開發創新變速箱

基(ji)于Simcenter Amesim模型的仿真和基(ji)于Simcenter Testlab測試(shi)的工程技(ji)術(都是(shi)Simcenter產(chan)品組合的一部分)的使用，有(you)助于PUNCH powerglide更(geng)有(you)效(xiao)地(di)開發其創新和復雜(za)的產(chan)品，并更(geng)好地(di)控制產(chan)品行(xing)為(wei)。

對變速(su)器(qi)進行建(jian)模(mo)(mo)使PUNCH powerglide能夠優(you)化新(xin)的變速(su)器(qi)設計，并從(cong)第一個(ge)樣件開始(shi)解(jie)決正在開發的變速(su)器(qi)中的問題。使用組合測(ce)(ce)試-仿(fang)真(zhen)方法使團隊能夠比(bi)較模(mo)(mo)擬數(shu)據(ju)和(he)測(ce)(ce)量數(shu)據(ju)，以(yi)獲得(de)最佳(jia)結果。

與Simcenter合(he)作設計的(de)新型混合(he)動(dong)力變(bian)(bian)速器(qi)6LP2就是這(zhe)種創新方法的(de)結果，使PUNCH?powerglide成為開創性變(bian)(bian)速器(qi)的(de)頂(ding)級供應商。 

“ Simcenter portfolio solutions help   us in an early stage of the project,   especially to do early simulation   and give us indication for perform- ance and fuel economy”

-------Wolfgang De Loth  

Director Technical Center  

PUNCH Powerglide

西門子Simcenter工程(cheng)咨(zi)詢部門將Simcenter產(chan)品和工程(cheng)服務經驗(yan)能夠做到有機的(de)結合(he)，不(bu)斷(duan)幫助用(yong)戶(hu)(hu)在研發領域獲得更大的(de)價值，同時(shi)幫助我們的(de)Simcenter產(chan)品不(bu)斷(duan)提升，使產(chan)品在用(yong)戶(hu)(hu)的(de)實(shi)(shi)際工作(zuo)中(zhong)更加的(de)實(shi)(shi)用(yong)，高效。

同時，西門(men)子Simcenter工(gong)程咨詢部門(men)樂意參與到您的(de)工(gong)程開發過程中，基于Simcenter產品為(wei)您提供(gong)更(geng)好(hao)的(de)工(gong)程服務。