Method for Predicting Temperature of Viscous Torsional Vibration Dampersin Crankshaft Applications

Sammanfattning

Detta arbete presenterar en simuleringsbaserad metod för att förutsäga jämviktstemperaturen hos viskösa torsionsvibrationsdämpare i vevaxeltillämpningar. Modellen har utvecklats för att stödja Scanias verifieringsprocess och förbättra noggrannheten i skattningen av dämparens egenskaper under varierande termiska förhållanden. En endimensionell värmeöverföringsmodell implementerades, där en anpassad potenslag användes för att uppskatta den konvektiva värmeöverföringskoefficienten baserat på uppmätta yttemperaturer och effektförluster beräknade från ett internt utvecklat torsionsprogram (TVC). Modellen validerades mot data från fullastkörningar i provcell och uppnådde ett genomsnittligt absolutfel på 2,2 %, utan några relativa avvikelser över 4 % i det högre temperaturområdet. Den framtagna temperaturmodellen kopplar samman värmeöverföringsmodellen med TVC-programmet, och löser iterativt den termomekaniska återkopplingen mellan temperatur och effektförlust. Modellen möjliggör även uppskattning av den inre temperaturen i silikonoljan, vilket förbättrar noggrannheten i val av dämparegenskaper och öppnar upp för framtida livslängdsberäkningar. Metoden balanserar beräkningsmässig enkelhet med god prediktiv noggrannhet och utgör ett praktiskt alternativ till fysiska tester eller mer komplexa CFD-baserade simuleringar i verifieringsarbetet.