// Virtu­el­ler Antrieb

Von der Idee bis zur Entwick­lung des Gesamt­fahr­zeugs

Stei­gen­de Komple­xi­tät und immer kürzer werden­de Entwick­lungs­zy­klen: Das sind die zwei bedeu­tends­ten Heraus­for­de­run­gen bei der Entwick­lung künf­ti­ger Antrie­be. Diesen Heraus­for­de­run­gen begeg­nen wir bei APL mit dem ziel­ge­rich­te­ten Einsatz von Compu­ter-Simu­la­ti­ons­tools, Model­len und der passen­den Hard­ware. Bis ins kleins­te Detail durch­dacht und sehr lösungs­ori­en­tiert kombi­nie­ren wir dabei die virtu­el­le und die reale Test­um­ge­bung. Der große Vorteil für unse­re Kunden: Wir setzen nicht nur bran­chen­ty­pi­sche Soft­ware­pa­ke­te ein, sondern entwi­ckeln zusätz­lich eige­ne Tools. So schaf­fen wir ganz neue Optio­nen für Modell­ent­wick­lun­gen und Spezi­al­lö­sun­gen (als Add-On oder Stand-Alone).

Eine enge Koope­ra­ti­on mit unse­ren Kunden sorgt für schnel­le, effi­zi­en­te Projekt­ab­stim­mun­gen
Die Unter­su­chung komple­xer, moto­ri­scher Kompo­nen­ten erfolgt simu­la­ti­ons­ge­stützt
Kosten­sen­ken­de Simu­la­tio­nen und Model­le

Zu jedem Zeit­punkt im Produkt­ent­ste­hungs­pro­zess und –lebens­zy­klus werden bei APL Simu­la­tio­nen und Model­le einge­setzt. Das senkt nicht nur die Entwick­lungs­kos­ten, sondern eröff­net auch neue Möglich­kei­ten bei der Unter­stüt­zung einzel­ner Teil­auf­ga­ben oder der Beglei­tung des komplet­ten Entwick­lungs­pro­zes­ses. Im Laufe dieses Prozes­ses finden physi­ka­li­sche Model­le, Hybrid­mo­del­le sowie empi­ri­sche Model­le Anwen­dung.

Sie möch­ten mehr über unse­re Kompe­ten­zen der virtu­el­len Antriebs­ent­wick­lung erfah­ren? Dann klicken Sie sich hier durch einen Auszug aus unse­rem Port­fo­lio.

Diszi­pli­nen des virtu­el­len Antriebs­en­gi­nee­rings 
CAD

Komple­xe 3D Model­le werden mit moderns­ten CAD Konstruk­ti­ons­tools erstellt. Vom neuen Design­kon­zept auf dem weißen Blatt Papier über Ände­rungs- und Anpas­sungs­dienst­leis­tun­gen bis hin zum Rever­se Engi­nee­ring vorhan­de­ner Hard­ware geben wir Ihren und unse­ren Ideen Gestalt.

Struk­tur­me­cha­nik von Einzel­bau­tei­len und Baugrup­pen

APL deckt alle gängi­gen Felder der Struk­tur­me­cha­nik wie Festig­keits- und Stei­fig­keits­be­trach­tung von Einzel­bau­tei­len sowie Baugrup­pen von Antrie­ben aller Art ab. Intel­li­gen­te Topo­gra­phie­op­ti­mie­run­gen zur Gewichts­re­duk­ti­on sowie Simu­la­tio­nen des NVH Verhal­tens vervoll­stän­di­gen unser Port­fo­lio.

Ther­mo­me­cha­nik von Kompo­nen­ten

Ther­mo­me­cha­ni­sche Berech­nun­gen geben wert­vol­le Hinwei­se auf das Ausdeh­nungs- und Verzugs­ver­hal­ten von Antriebs­kom­po­nen­ten während des Betriebs. Insbe­son­de­re ther­misch hoch­be­las­te­te Kompo­nen­ten wie Kurbel­ge­häu­se und Abgas­an­la­gen stehen im Fokus, zuneh­mend aber auch Kühl­sys­te­me (beispiels­wei­se in Trak­ti­ons­bat­te­rien von E‑Fahrzeugen).

Dyna­mik­si­mu­la­ti­on

Mehr­körper­si­mu­la­tio­nen kommen zum Einsatz, um Kraft, Beschleu­ni­gun­gen und Schwin­gun­gen in komple­xen, dyna­mi­schen Syste­men zu unter­su­chen (wie zum Beispiel dem Ventil­trieb von Verbren­nungs­mo­to­ren). Dabei werden die Tools sowohl Stand-Alone als auch zur Erzeu­gung von Rand­be­din­gun­gen ande­rer Simu­la­ti­ons­dis­zi­pli­nen verwen­det – beispiels­wei­se für die Lasten bei der Berech­nung von Reibung in Gleit­la­gern.

Tribo­lo­gie — Reibung und Verschleiß

Ein wich­ti­ges Entwick­lungs­ziel für Antrie­be aller Art ist die Mini­mie­rung von Reibung und die damit einher­ge­hen­de Erhö­hung von Wirkungs­grad und Lebens­dau­er. Durch die Kombi­na­ti­on von haus­ei­ge­ner mit leis­tungs­star­ker kommer­zi­el­ler Soft­ware bietet APL Lösun­gen bis hin zur Lebens­dau­er-Voraus­be­rech­nung. So können beweg­li­che Bautei­le und Lager hinsicht­lich Mate­ri­al, Schmier­stoff und Ober­flä­che opti­mal ausge­legt werden.

Strö­mungs­me­cha­nik

Über­all, wo Fluide strö­men, kommt CFD-Berech­nung zum Einsatz. Frage­stel­lun­gen wie Gaswech­sel, Verbren­nung und Abgas­nach­be­hand­lung werden eben­so behan­delt wie das Ther­mo­ma­nage­ment von Trak­ti­ons­bat­te­rien und kavi­ta­ti­ons­kri­ti­sche Berei­che an umström­ten Bautei­len. Je nach Einsatz­zweck werden 2D oder 3D Model­le sowie ein- oder mehr­pha­si­ge Simu­la­ti­ons­an­sät­ze verwen­det.

Elek­tro­ma­gne­tik und Elek­tro­nik

Auch im Bereich E‑Antrieb geben Simu­la­tio­nen auf Kompo­nen­ten- und System­ebe­ne Einblick in Elek­tro­mo­tor, Leis­tungs­elek­tro­nik, Batte­rie oder Umrich­ter. Die Entwick­lungs­auf­ga­ben umfas­sen unter ande­rem Kompo­nen­ten­aus­le­gung und Funk­ti­ons­op­ti­mie­rung.

Multi­phy­sik

Ist ein Phäno­men nicht allei­ne mit einer physi­ka­li­schen Diszi­plin darstell­bar, werden diver­se Simu­la­ti­ons­tools aus unter­schied­li­chen Teil­be­rei­chen gekop­pelt. Ein Beispiel sind CHT (Conju­ga­te Heat Transfer)-Simulationen, bei denen die Erwär­mung und Ausdeh­nung von Bautei­len in Abhän­gig­keit der sie umge­ben­den Kühl­mit­tel­strö­mun­gen berech­net werden können.

System­si­mu­la­ti­on

Um die verschie­de­nen Teil­kom­po­nen­ten auf einer System­ba­sis darstel­len zu können, setzt APL 0D und 1D Ansät­ze ein. Beispie­le sind Öl‑, Kühl‑, Batte­rie- und Einspritz­sys­te­me auf Subsys­tem­ebe­ne oder komplet­te Fahr­zeug­mo­del­le für verbren­nungs­mo­to­ri­sche, Hybrid- und Elek­tro­an­trie­be.

Echt­zeit­si­mu­la­tio­nen

Bei APL werden in einer repro­du­zier­ba­ren, echt­zeit­fä­hi­gen Powertrain-in-the-Loop(XiL)-Testumgebung Simu­la­ti­ons­mo­del­le in Kopp­lung mit hoch­fre­quen­ten Online-Mess­me­tho­den für die Analy­se des funk­tio­na­len Verhal­tens von Antriebs­kom­po­nen­ten und resul­tie­ren­den Emis­sio­nen einge­setzt.

Syste­ma­ti­sche Varia­ti­on und Opti­mie­rung

Simu­la­tio­nen ermög­li­chen dem Entwick­ler bereits in der frühen Phase vor der Proto­ty­pen-Bereit­stel­lung, Design­ent­schei­dun­gen zu tref­fen. Darum ist es so wich­tig, bei der Varia­ti­on und Opti­mie­rung der Para­me­ter intel­li­gent vorzu­ge­hen und so die Vari­an­ten­zahl und Daten­men­ge beherrsch­bar zu halten. Hier setzt APL unter ande­rem auf die Werk­zeu­ge der statis­ti­schen Versuchs­pla­nung (DoE — design of expe­ri­ments) und Mehr­ziel­op­ti­mie­rung.

// Nieder­las­sun­gen

Haupt­stand­ort Land­au
APL Auto­mo­bil-Prüf­tech­nik
Land­au GmbH
Am Hölzel 11
76829 Land­au

 

// Wolfs­burg
APL Auto­mo­bil-Prüf­tech­nik
Land­au GmbH
Gustav-Hertz-Stra­ße 10
38448 Wolfs­burg

 

// Bietig­heim-Bissin­gen
APL Auto­mo­bil-Prüf­tech­nik
Land­au GmbH
Robert-Bosch-Stra­ße 12
74321 Bietig­heim-Bissin­gen

// APL Group

APL Auto­mo­bil-Prüf­tech­nik Land­au GmbH

AIP GmbH & Co. KG

APS-tech­no­lo­gy GmbH

IAVF Antriebs­tech­nik GmbH

IAVF-Volke Prüf­zen­trum für Verbren­nungs­mo­to­ren GmbH

MOT GmbH