Novinky

Jak Simcenter Amesim mění pravidla hry v oblasti tepelného managementu vozidel

Automobilový průmysl prochází zásadní transformací. Elektrifikace, přísnější emisní normy a rostoucí požadavky na komfort a výkon přinášejí nové výzvy v oblasti tepelného managementu. Jak zajistit optimální teplotu všech komponent, snížit spotřebu energie a zároveň zkrátit dobu vývoje? Odpovědí je Simcenter Amesim od Siemensu.

Proč je tepelný management klíčový?

 

Moderní vozidla jsou složité systémy, kde každý komponent – od baterie přes motor až po klimatizaci – vyžaduje přesné řízení teploty. Nesprávná teplota znamená nižší účinnost, vyšší emise a kratší životnost. S rostoucí komplexitou hybridních a elektrických pohonů se tato problematika stává ještě náročnější.

Podle aktuálních trendů se automobilky zaměřují na optimalizaci HVAC systémů a chlazení baterií, protože tyto subsystémy mají zásadní vliv na dojezd a životnost elektromobilů. Moderní EV využívají kapalinové chlazení baterií a sofistikované algoritmy řízení, které umožňují vyšší nabíjecí výkony a lepší tepelnou stabilitu. Nové technologie, jako sálavé vytápění nebo nano-fólie pro snížení teploty interiéru, dokážou snížit energetickou náročnost až o 17 % a prodloužit dojezd vozidla. [solarnimagazin.cz], [www.autorevue.cz]

 

Jak pomáhá Simcenter Amesim

Simcenter Amesim je integrovaná platforma pro systémovou simulaci, která umožňuje:

• Virtuálně hodnotit a optimalizovat výkon mechatronických systémů.
• Modelovat a simulovat různé scénáře od rané fáze návrhu až po validaci.
• Využívat rozsáhlé knihovny vícefyzikálních komponent.
• Testovat strategie řízení a provádět optimalizace pomocí digitálního dvojčete.

Digitální dvojče je dnes jedním z hlavních trendů Průmyslu 4.0. Umožňuje simulovat chování systémů v reálném čase, předvídat poruchy a optimalizovat provozní parametry. V automobilovém průmyslu to znamená rychlejší vývoj, méně prototypů a nižší náklady. [www.elektr...prumysl.cz], [www.vseoprumyslu.cz]





 

Novinky v Simcenter Amesim 2025

Poslední verze Simcenter Amesim 2504 přináší:

• Rychlejší simulace díky adaptivnímu algoritmu (o 19 % kratší doba výpočtu).
• Podporu FMI 3.0 a bezlicenční export FMU pro snadnější integraci.
• Nové knihovny pro vodíkové systémy a palivové články.
• Nástroj pro validaci modelů (Test Execution Manager) pro spolehlivost napříč verzemi.
• Vylepšený Graph Digitizer pro snadné převádění experimentálních dat do simulací. [blogs.sw.siemens.com], [www.femto.eu]

Typické aplikace

• Rychlejší ohřev motoru u konvenčních i hybridních vozidel.
• Optimalizace chlazení baterií při zachování komfortu posádky.
• Návrh a testování modulů chlazení a jejich vlivu na celkový výkon.
• Simulace Rankinova cyklu pro rekuperaci energie z výfukových plynů.
  
  

Výhody pro vývojáře

• Zkrácení doby vývoje díky snížení počtu fyzických prototypů.
• Nižší náklady na testování.
• Vyšší přesnost při hodnocení interakcí mezi subsystémy.
• Možnost rychlé optimalizace pomocí nástrojů pro návrhové experimenty a Monte Carlo analýzy.
  
  

Hlas zákazníků

Společnosti jako Hatz Diesel, Dongfeng Commercial Vehicle nebo PSA Peugeot Citroën potvrzují, že díky Simcenter Amesim dokázaly:

• Zrychlit návrh motorů a chladicích systémů.
• Optimalizovat strategie řízení.
• Výrazně snížit čas uvedení nových produktů na trh.
   

  Příklady z praxe

  Hatz Diesel: Rychlejší návrh motorů

  Hatz Diesel využil Simcenter Amesim k optimalizaci chladicích okruhů u nových vodou chlazených motorů. Díky simulacím dokázali:

• Vyvážit parametry chladicího okruhu ještě před výrobou prototypu.
• Zkrátit dobu návrhu a zvýšit efektivitu.
• Přizpůsobit motory specifickým požadavkům zákazníků. Jak uvedl Tobias Winter, vedoucí oddělení simulací:
  „Simcenter Amesim nám umožňuje rychle vyhodnotit různé varianty a najít odpovědi na nejtěžší inženýrské otázky.“
  
  

• ---

  Dongfeng Commercial Vehicle: Rankinův cyklus a úspora paliva

  Dongfeng použil Simcenter Amesim k vývoji technologie rekuperace tepla z výfukových plynů pomocí Rankinova cyklu. Díky tomu:

• Optimalizovali strategii řízení chlazení motoru.
• Analyzovali chování spalovacího, chladicího a mazacího subsystému.
• Ověřili proveditelnost Rankinova cyklu ještě před výrobou prototypu. Jak říká Zhang Xin, Controls Engineer:
  „Bez knihovny dvoufázových toků v Simcenter Amesim by náš vývoj Rankinova cyklu nebyl možný.“
  
  

• ---

  PSA Peugeot Citroën: Vyšší spolehlivost a nižší spotřeba

  PSA využilo Simcenter Amesim pro termální simulace pohonného ústrojí v různých jízdních podmínkách. Výsledky:

• Zvýšení spolehlivosti a účinnosti komponent pohonu.
• Snížení poškození komponent díky ochranným strategiím.
• Zkrácení doby uvedení na trh díky omezení fyzických testů. Eric Le Dantec, expert na simulace, zdůrazňuje:
  „Bez Simcenter Amesim by byl náš současný vývoj mnohem složitější a testování by trvalo příliš dlouho.“
  
  

• ---

  Tyto příklady ukazují, že digitální simulace není jen trend, ale nutnost pro automobilky, které chtějí držet krok s rychlým vývojem a přísnými regulacemi.

Závěr

Tepelný management je dnes jedním z klíčových faktorů úspěchu v automobilovém průmyslu. Simcenter Amesim poskytuje nástroje, které umožňují konstruktérům čelit těmto výzvám s jistotou a efektivitou. Pokud chcete zkrátit dobu vývoje, snížit náklady a zvýšit spolehlivost svých produktů, je čas vsadit na digitální simulaci.