Zugl.: Darmstadt, Techn. Univ., Diss., 2008

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Die Weiterentwicklung von Verbrennungsmotoren ist geprägt von einer Steigerung der Effizienz, optimaler Betriebslaststeuerung, einer Absenkung des spezifischen Verbrauchs und der Erfüllung geltender Abgasemissionsgesetzgebung. Die Optimierung des Ladungswechsels spielt dabei eine entscheidende Rolle. Eine Möglichkeit den Ladungswechsel optimal zu beeinflussen, ist der Einsatz von variablen Ventiltrieben zur Veränderung der Ventilhubbewegung sowie zur Verstellung der Steuerzeiten. thyssenkrupp Dynamic Components entwickelt und stellt Schiebenockensysteme als diskret schaltbare Ventiltriebsysteme her, welche die verschiedenen Ventilhubanforderungen über unterschiedliche Nockenprofile auf dem Schiebeelement nebeneinander abbilden können. Im Entwicklungs- und Auslegungsprozesses kommt eine Simulation des Bewegungs-, Beschleunigungs- und Abbremsverhaltens sowie der Kraftverläufe beim Verstellvorgang mittels einer Mehrkörpersimulation (MKS) in der Software alaska/ModellerStudio zum Einsatz. In diesem Beitrag wird das MKS-Modell des Schiebelements sowie der Abgleich des Modells mit Versuchen vorgestellt. Es folgt eine Darstellung von Optimierungsmöglichkeiten bereits in der Simulationsumgebung, bei denen die Kontaktnormalkräfte und Beschleunigungen in mehreren Iterationsschleifen auf den gewünschten Anwendungsfall angepasst werden können. Unter Berücksichtigung der Fertigungs- und Lagertoleranzen sowie des Verschleißverhaltens kann das System mit diesem Simulationstool bereits virtuell abgeprüft werden. / The advancement of internal combustion engines is characterized by an increase in efficiency, optimum operating load control, a reduction in specific consumption and compliance with applicable exhaust emission legislation. Optimization of the charge change plays a decisive role in this. One way of optimally influencing the charge change is to use variable valve trains to change the valve lift and adjust the timing. thyssenkrupp Dynamic Components develops and manufactures sliding cam systems as discretely switchable valve train systems that can feature the various valve lift requirements side by side via different cam profiles on the sliding element. A simulation of the motion, acceleration and deceleration behavior as well as the force curves during the sliding process by means of a multi-body simulation (MBS) in the alaska/ModellerStudio is applied in the development and design process. This presentation shows the MBS model of the sliding cam and the comparison of the model with test results. Various optimization options in the simulation environment present, how the contact normal forces and accelerations can be adapted in several iteration loops to the desired application. Taking into account the manufacturing and bearing tolerances as well as the wear behavior, this simulation tool allows to virtually check the sliding cam system.