Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - 6. zasedání Rady Výzkumného centra Josefa Božka, Praha,

Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - 6. zasedání Rady Výzkumného centra Josefa Božka, Praha, 31. 1. 2008 -

1M6840770002

Str. 1

Jan Macek, řešitel projektu, ČVUT v Praze


Program zasedání

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Zahájení 13:30 Schválení programu zasedání. Zpráva o hodnocení projektu radou programu VC 13:45 Shrnutí činnosti Centra za rok 2007 a mezinárodní spolupráce Centra 14:00 Připravované aktivity Centra 2008 14:50 Diskuse externích členů Rady 15:10 Různé 15:45 Závěr zasedání 16:00 Případná bilaterální jednání

1M6840770002

Str. 2



2. Schválení programu

• Zápis z 28. 6. 2007 byl schválen v zaslané podobě. • Schválení programu. • 30. 1. – 31. 1. 2008 proběhlo 3. kolokvium Josefa Božka, které prezentovalo podrobně výstupy projektu za rok 2007. Jednání se zúčastnila část pozvaných členů RC VCJB.

1M6840770002

Str. 3



3. Zpráva o hodnocení projektu VCJB radou programu Výzkumná centra 1M

• Referuje prof. Kovář • Závěry dopisu MŠMT Č.j. 21692a/2007-31 – Odborný orgán: • nemá připomínky k postupu řešení projektu • doporučuje k realizaci navrhované změny v nákladů – přesun v položkách Běžné náklady

– Poskytovatel upozorňuje na nutnost dodržování upravených nákladů, dokladování činnosti Rady centra a nutnost infromování o všech změnách v souvislosti řešením (vč. změn IČ spolupříjemců) – VCJB nemá v těchto o oblastech problémy – MŠMT souhlasí s hodnocením a se závěrečným stanoviskem odborného orgánu 1M6840770002

Str. 4



3. Shrnutí činnosti Centra v r. 2007 a mezinárodní spolupráce Centra

• •

•

•

Shrnutí a doplnění informací z Kolokvia 30.1.-31.1. 2008 Aktualizovaný plán a jeho výstupy pro rok 2007 – zaslán elektronicky (v souboru Program Bozek 2007.XLS, list Vystupy 2007 a Etapy podle let) – informace o dosažených výsledcích. Evropské projekty Centra NICE, Green a Roads to Hydrogen Communities Roads2HyCOM a informace o činnosti české vodíkové platformy a o založení České technologické platformy Strojírenství. Významné smlouvy na výzkum podporované partnery Centra.

1M6840770002

Str. 5



4. Shrnutí činnosti Centra v r. 2007

Hlavní oblasti činnosti Centra: • koncepce pohonových i nosných částí vozidel a spalovacích motorů, a to včetně systémů řízení a využití elektrických pohonů, • jejich podrobná optimalizace, nutná pro posouzení inovačního potenciálu vybrané koncepce; • prostředky simulace na základě kalibrovaných modelů (algoritmy, databáze), prostředky experimentálního výzkumu a vyhodnocení jeho výsledků inverzními algoritmy; • algoritmy, procesy a elektronický hardware automatického řízení vozidel jako celku i jejich subsystémů – motorů, pohonových řetězců a podvozků založený na prediktivní regulaci a na optimalizaci včetně distribuovaných systémů automobilové elektroniky. 1M6840770002

Str. 6



4. Shrnutí činnosti Centra v r. 2007 – etapa 1 Termodynamika motoru Cíl

Etapa

1

1.1.

2

1.2.

3

1.3.

Nová řešení a zlepšení parametrů: Motor - funkce (pracovní proces, emise): Alternativní paliva

1.4.

Způsob ověření

U všech etap se předkládají ke každé oponentuře relevantní publikace pro RIV a prezentují se funkční vzorky. Verze kódu AMEM 3-D dle rozpisu v projektu Nová řešení a zlepšení parametrů: Motor - funkce (chemické reakce 2006 - 2008, model plamene a (pracovní proces, emise): Spalování, tvorba škodlivin: SI: škodliviny 2007 – 2009). S1 Publikace. Využití výsledků cizího Zážehové motory, HCCI spalování, CI/SI: Vstřikování, Návrhy na zlepšení pracovního procesu SI a jejich řešitele vzájemně mezi ČVUT(S1), dvoufázové proudění (Euler/Euler), difusní plamen, ověření simulací a experimenty 2005 –2008. Simulace aerodynamiky a termodynamiky válce v TUL (S2), Ricardo (S6), TUV-UVMV a S2,S1 komerčních kódech a vytváření databází vstupů – FIRE, Nová řešení funkčních vzorků a modelů 2007 – pro externí zakázky v rámci Fluent, GT Power, Měření a úprava emisí, Projekční a 2009. S2 spoluúčasti i evropských projektů FP6. konstrukční studie nových koncepčních řešení Nabídková databáze vlastních kódů. Hydrodynamika vstřiku 2005, odpařování kapek spalovacích motorů (na plynná i kapalná paliva). Výpočty 2006, Euler/Euler simulace spray 2007-2008 S6 dílů patří do 2.1

Zlepšení parametrů: Motor - funkce (pracovní proces, emise): Výměna náplně, přeplňování: Experimentální výzkum vnitřní aerodynamiky, Simulace aerodynamiky výměny náplně v komerčních kódech a vytváření databází vstupů – FIRE, Fluent, StarCD, GT Power, Parametrická optimalizace řízeného turbodmychadla

4

Výstup

Zlepšení parametrů: Motor - funkce (pracovní proces, emise): Nestacionární teplotní režimy motorů

1M6840770002

Publikace. Využití výsledků cizího Vybudování experimentální základny pro PIV řešitele vzájemně mezi ČVUT(S1), endoskopickou aerodynamiku 2005-2007. S1 Vytvoření systému generování vstupů pro simulaci TUL (S2) a Ricardo (S6) a pro externí zakázky v rámci spoluúčasti i aerodynamiky 2005-2007. S1 Vestavění modelu radiální turbiny do modulů GT evropských projektů FP 6. Nabídková Power 2007 S1 databáze vlastních kódů. Publikace. Využití výsledků cizího Přizpůsobení motorů různým palivům 2007-2009. řešitele vzájemně mezi ČVUT(S1) a S1, S2 TUL (S2) a pro externí zakázky v rámci Využití výsledků cizího řešitele Dobudování experimentální základny 2005-2006. vzájemně mezi ČVUT(S1), TUL (S2) a Stanovení okrajových podmínek pro části etapy TUV-UVMV (S5) a pro externí zakázky 2.1. – 2007-2009 S1 v rámci spoluúčasti. Publikace.

Str. 7



1. Motory – funkce (pracovní proces, emise)

Dílčí etapa 1.1.1 – SI zážehové motory: Experimentální výzkum TUL:

3-D CFD výpočty – vlastní program AMEM3D včetně modelu hoření ČVUT:

Vizualizace dějů ve válci TUL: -24

-22,5

-19,5

-18

-15

-12

HÚ

7,5

Klasická svíčka Svíčka s integrov. komůrkou Skládaná komůrka

1M6840770002

Str. 8



1 – Motor – funkce (pracovní proces, emise)

Výsledky etapy 1.1.2 – HCCI spalování ČVUT • 0-D model, 2 zóny pro spalování • Oddělené řešení chemie (kinetika)

Klepání

10 s

1M6840770002

• 0-D model

• CFD model

• 1-zónový popis spalování

• Integrované řešení chemické kinetiky

• Oddělené nebo plně integrované řešení chemie (kinetika)

HCCI motor

HCCI motor – plná chemie

HCCI motor – 3-D

100 hod +

1 min

Str. 9



1. Motory – funkce (pracovní proces, emise)

Vstřikování, dvoufázové proudění, difusní plamen ČVUT, Ricardo Simulace proudění ve vstřikovači a jeho vlivu na vývoj palivového paprsku

Simulace dvoufázového proudění ve válci vznětového motoru

Výsledky výpočtů průběhu vstřiku pomocí hydrodynamického modelu vstřikovací soustavy CommonRail – budoucí realizace, spolupráce Ricardo 1M6840770002

Str. 10



1 – Motor – funkce (pracovní proces, emise) Výsledky etapy 1.1.4 – Simulace termodynamiky a aerodynamiky válce v komerčních kódech a vytváření databáze vstupů – FIRE, Fluent, GTPower ČVUT

E

K

1 SK 2

1.2E+07 b.m.e.p. 0.77MPa; air excess 1.50

1.0E+07

ρ ϕ R

4.5

2.0E+06

4.0

0.0E+00 0

50

air excess [1]; combustion efficiency [1]

4.0E+06

Crank Position [deg CA]

3.5 100

150

3.0 2.5 2.0

16 p [bar]

air excess GTP previous 2.0 air excess GTP next 1 air excess GTP next 2 air excess GTP next 3 1.5 comb. efficiency KIVA b.m.e.p. GTP previous b.m.e.p. GTP next 1 b.m.e.p. GTP next 2 1.0 b.m.e.p. GTP next 3

b.m.e.p. 1.94MPa; air excess 1.98

-50

r


6.0E+06

b.m.e.p. [MPa]

ROHR [W]

ϕ


8.0E+06

14

12 1.stupeň 2.stupeň 4.stupeň 5.stupeň 1.stupeň 2.stupeň 4.stupeň 5.stupeň

10

8

6

1.5

0.5

1.0

4

2

0

Využití OBEH a KIVA pro optimalizaci vstřikování u vznětového motoru– spolupráce s USA 1M6840770002

0.5

0.0 0

10

20

30

40

Time [s] pro Kombinace 1-D a CFD metod simulace přechodových režimů – spolupráce s USA

Str. 11

50

60

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5 V [dm3]

Konceptuální hodnocení nekonvenčních motorů v GT-Power - realizace



1. Měření a úprava emisí – výzkum vlastností částic ve vazbě na dynamické režimy IVECO, typ F4E.C*C109

Ricardo aTUV SUD Auto

Vliv katalyzátoru na počet částic, 2500/min, 75%Pmax

4,5E+06 4,0E+06

dN/dlogDp [#/cm3]

3,5E+06 3,0E+06 2,5E+06

bez katal. s katal.

2,0E+06 1,5E+06 1,0E+06 5,0E+05 0,0E+00 10

100

1000

Diameter [nm]

1M6840770002

Str. 12



1. Motor - funkce (pracovní proces, emise) Výsledky etapy 1.2.1 - Experimentální výzkum vnitřní aerodynamiky - ČVUT • Model protáčeného spalovacího motoru

měření rychlostních polí metodou Particle Image Velocimetry 1M6840770002

Str. 13

• Testovací zařízení pro zkoušky sacích traktů spalovacích motorů

měření separačních vlastností sacích systémů



1. Motor - funkce (Výměna náplně, přeplňování) 1.2.2 Simulace aerodynamiky výměny náplně v komerčních kódech a vytváření databází vstupů – FIRE, Fluent, StarCD, GT Power - ČVUT 0,8 simulation mis_wo experiment mis_wo simulation mis_im simulation mis_nc simulation mis_ac experiment mis_nc experiment mis_ac

0,7 0,6

mis [1]

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

0,05

0,1

Hodnoty vírových čísel pro jednotlivá model standardní aerodynamické zkoušky uspořádání sacích kanálů hlavy válců v programu FIRE – otevření spolupráce AVL sacích kanálů 1M6840770002

Str. 14

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

h/dv [1]

4,00

simulation swirl_wo experiment swirl_wo simulation swirl_im simulation swirl_nc simulation swirl_ac experiment swirl_nc experiment swirl_ac

3,50 3,00 2,50

SR [1]

0

Hodnoty průtokových čísel pro jednotlivá uspořádání otevření sacích kanálů

2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

h/dv [1]


0,35

0,4


1. Motory – funkce, pracovní proces, emise 1.2.3 Parametrická optimalizace řízeného turbodmychadla 1.2.3.3 Model turbiny s rozloženými 1-D prvky v GT Power pro respektování vln uvnitř turbiny, popis skříní s rozdělenými vstupy atp. Scroll Flow Split FS1

Scroll Flow Split FS2

Scroll Flow Split FS3

Nozzle Ring Exit Angle [deg.]

65.0

Turbine Nozzle N1

64.0

Impeller Leakage 1

63.0

Impeller Leakage 2

Turbine speed

Pressure Ratio 1.6 Pressure Ratio 2.0 Pressure Ratio 2.4

62.0

Turbine Nozzle N2

Stator – Impeller P2

Stator – Impeller P1

61.0

Turbine Impeller RP 2

60.0 0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

BSR [1]

Turbine Impeller RP 1

BSR [1]

∆µT [1]

Pareto frontier

Impeller – Stator P2

Impeller – Stator P1

1.2.3.4 a 1.2.3.5 Požadavky a možnosti řídicích algoritmů pro turbinu i kompresor – optimalizace simulací. Příklad- EGR systém. NEDC1

NEDC2

HP EGR

7.43/-19.99%

5.52/ -6.02%

HP-LP EGR

7.39/-15.92%

5.47/ -5.20%

LP EGR

7.69/ -2.90%

5.82/ -1.90%

LPdownDPF EGR

7.85/ -3.18%

5.86/ -1.82%

Fuel consumption [dm3/100km] / averaged deviation from EGR demand ∆ηT [1]

1.2.3.7 Identifikace parametrů 1-D modelu turbiny pomocí optimalizačního algoritmu. 1M6840770002

Str. 15



1. Motory – funkce (pracovní proces, emise) 1.3

Alternativní paliva

1.3.3: Optimalizace průběhu spalování vybraných alternativních kapalných a plynných paliv. Optimalizace vozidlového motoru s vícebodovým Metoda komplexní optimalizace pracovního oběhu plynového motoru na energetické optimum - ČVUT.

vstřikováním kapalného LPG – úspory paliva. Optimalizace vozidlového motoru s vícebodovým vefukem CNG. Experimentální výzkum na vozidlovém motoru při provozu na rostlinný olej, analýzy výsledků emisních měření vozidel se vznětovými motory na rostlinný olej v silničním provozu - TUL. Průběh vyhořívání náplně v režimech VOCH BA-2000

CNG-2000

BA-5000

CNG-5000

BA-3000

CNG-3000

1,0 podíl vyhořelé náplně [-]

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0

1M6840770002

5

10

15

20 25 30 35 40 45 50 55 o úhel pootočení KH od zážehu [ KH]

Str. 16

60

65

70



1 Motor – funkce (pracovní proces, emise): Nestacionární teplotní režimy motorů - ČVUT Výsledky etapy 1.4.2 (Výzkum vlivu teploty pracovní látky...) Chlazení směsi (vysoké zatížení motoru): Nebyl zjištěn negativní vliv nízké teploty směsi na emisi produktů nedokonalé oxidace ani na nerovnoměrnost běhu motoru. Ohřev směsi (nízké zatížení motoru): Zvýšení teploty směsi způsobí zvýšení rychlosti hoření směsi a zmenší se práce pro výměnu obsahu válce. Použitím stechio-koncepce a tří-cestného katalyzátoru lze dosáhnout nezhoršení emisních parametrů.

Výsledky etapy 1.4.3 (Výzkum možnosti ovlivňování teploty pracovní...) Ohřev pracovní látky: využití odpadního tepla výfuku, problém s řízením míšení a životnosti výměníku, výhoda ve složení nasávané směsi. Další řešení-ohřev pomocí recirkulace nechlazených spalin je nyní ve fázi koncepčního návrhu. Úspora měrné spotřeby paliva při b.m.e.p. 200 kPa cca 7%

Výsledky etapy 1.4.4 (Experimentální získávání kalibračních dat...) Odběr vzorku pracovní látky: vývoj a realizace ventilu a jeho řízení pro odběr pracovní látky, nyní ve fázi zkoušek ventilu mimo motoru. Zjišťování odezvy teplotních snímačů: sestrojení matematického modelu pro zjištění odezvy termočlánku. Zpřesnění okrajových podmínek pro výpočty teplotních napětí: sestrojení 1-D modelu pro přesnější výpočty nestacionárních teplotních polí – nízkocyklická únava. 1M6840770002

Str. 17



4. Shrnutí činnosti Centra v r. 2007 – mechanika motoru a mechanické převody

5

2.1.

Nová řešení a zlepšení parametrů: Motor - díly: Mezní stavy dílů z hlediska nízkocyklické a vysokocyklické únavy kritických vrstev materiálů: Simulace provozních stavů, pevnost a životnost dílů a skupin , Posouzení mezních stavů nekonvenčních materiálů a jejich spojů

Predikce životnosti teplotně i mechanicky namáhaných dílů 2006-2007, tvorba vlastních kódů 2006-2007.S1 Vzorek a zkoušky kompozitové struktury 20062007.S1 Predikce dynamických dějů v rozhodujících mechanismech motoru s ohledem na funkci a životnost dílů - experimentální základna pro ověřování rozvodových mechanismů 2007 S1

6

8

2.2.

3.

Zlepšení parametrů: Motor - díly: Dynamika motoru : Virtuální klikový mechanismus motoru na integrované programové platformě CAD/FEM/MBS, Virtuální rozvod motoru na integrované programové platformě CAD/FEM/MBS a jeho ověření, Virtuální motor na Predikce dynamických dějů v rozhodujících integrované programové platformě CAD/FEM/MBS a jeho mechanismech motoru s ohledem na funkci a ověření životnost dílů – pohony rozvodu 2008, virtuální motor 2009. S3

Zlepšení parametrů: Mechanická převodná ústrojí: Výzkum vlastností čelních ozubených kol automobilových převodů. Vývoj metodiky predikce pittingu na čelním ozubení automobilových převodovek. Životnostní zkoušky, metodiky rozboru poškození a vývoj nových metodik pro popis pittingu simulací růstu trhliny metodou konečných

1M6840770002

Vývoj a verifikace vlastního programového vybavení pro simulaci 2006-2009, predikce pittingu 2005-2008. S1 Metody pro simulaci zatížení a deformace dílů 2006-2009. Návaznost na 5 a 6 – podklady.S4

Str. 18

Využití výsledků cizího řešitele vzájemně mezi ČVUT (S1), TUL (S2), VŠB-TUO (S4) a pro externí zakázky v rámci spoluúčasti. Patentová přihláška. Publikace.

Využití výsledků cizího řešitele vzájemně mezi VUT(S3), ČVUT(S1), TUL (S2) a Ricardo (S6) a pro externí zakázky v rámci spoluúčasti.Publikace.

Publikace. Využití výsledků cizího řešitele vzájemně mezi VŠB-TUO (S4), ČVUT(S1) a TUL (S2) a pro externí zakázky v rámci spoluúčasti. Nabídková databáze vlastních kódů. Zprávy o zkouškách (S4.)



2.1 Mezní stavy dílů z hlediska nízkocyklické a vysokocyklické únavy kritických vrstev materiálů a kompozitní materiály - ČVUT

Výsledky etapy 2.1.2.4.3 Integrované vysokopevnostní spoje kompozit-kov

1M6840770002

Str. 19



2.1 Mezní stavy dílů z hlediska nízkocyklické a vysokocyklické únavy kritických vrstev materiálů - ČVUT Program PragTic – časovaná pevnost výsledky - ČVUT Neproporcionální zatěžovací režimy

1E+7

XCR

x 10

EPS

PCF -

CRS

modification

x3 x3

SGL 1E+6

RBL L

x 10

PRO

CRC

EPS

CRS

REC

CRC Ncalc[-]

PRO

1E+5

1E+4

Decomposition acc. to normal stress Only increasing loads active

RBL

SGL

1M6840770002

L

1E+3 1E+3

XCR

DIA Str. 20

1E+4

1E+5 Nexp [-]

1E+6


1E+7


2.1 Mezní stavy dílů z hlediska nízkocyklické a vysokocyklické únavy kritických vrstev materiálů - ČVUT Materiálová data

Metodika vyhodnocování zkoušek teplotní únavy s ohledem na lokalizaci deformace

Coffinova zkouška Zatěžování upnutého vzorku periodicky se měnící teplotou

Lokální únavová křivka Rozkmit deformace je určován simulačním výpočtem MKP Počet cyklů do lomu z experimentu Výpočet reálného dílu Posouzení pevnosti a únavové životnosti

FE simulace zkoušek Simulace Coffinovy zkoušky –vyhodnocení rozkmitu deformace

1M6840770002

Str. 21



2.2 Virtuální motor – rozvod – VUT v Brně, prof. Píštěk 2.2.2.3

Dynamický 3D modelu rozvodového mechanismu jako modul virtuálního motoru ČVUT, dr. Tichánek

Úroveň modelu ventilového rozvodu 1

Cíl: Zahrnutí globální dynamiky ventilového rozvodu u

Zvolená úroveň modelu:

Výstupy modelu:

1M6840770002

Většina hlavních částí modelována pomocí elementů typu BEAM Lineární model ložiska

Vlastní tvary a frekvence pružin atd. Síly v jednotlivých částech rozvodového mechanismu. Ověření funkce vaček, jejich návrh

Str. 22



2.2 Virtuální motor – rozvod – VUT v Brně, prof. Píštěk 2.2.2.3

Dynamický 3D modelu rozvodového mechanismu jako modul virtuálního motoru

Úroveň modelu ventilového rozvodu 2

Cíl: Zahrnutí detailní dynamiky ventilového rozvodu včetně vlivů dalších části spalovacího motoru s možnými výstupy pro únavovou analýza podstatných částí ventilového rozvodu

Zvolená úroveň modelu:

Výstupy modelu:

1M6840770002

Většina hlavních částí modelována pomocí konvertovaných 3D MKP (pružina, vahadla, vačkový hřídel atd.) Zahrnut vliv ozubeného převodu Zahrnut vliv klikového mechanismu, vstřikovacího čerpadla a dalších důležitých částí Hydrodynamickým modelem ložiska (využity výsledky etapy 2.2.1.2) Vlastní tvary, frekvence pružiny atd. Síly v jednotlivých částech rozvodového mechanismu Ověření funkce vaček, jejich návrh Detailní napjatost a deformace v jednotlivých částech mechanismu Analýza únavové životnosti součástí

Str. 23



3. Mechanická převodová ústrojí – VŠB-TUO 3.1 Výzkum vlastností čelních ozubených kol automobilových převodů

Výsledky etapy 3.1.1 Optimalizace geometrických parametrů HCR ozubení .... Program pro návrh geometrie vnitřního ozubení s nestandardním profilem (ozubení HCR) využívající diagramy mezních korekcí.

Zadávací okno programu s výsledky 1M6840770002

Str. 24



3. Mechanická převodová ústrojí – VŠB TUO 3.1 Výzkum vlastností čelních ozubených kol automobilových převodů

Výsledky etapy 3.1.3 Vývoj metody posuzování únosnosti ozubených kol automobilních převodů ...

Zkušební stav pro životnostní testy ozubených soukolí s malými moduly

1M6840770002

Str. 25



Metodika zkouš zkoušení ení

Únavové zkoušky na jednoduchých tělesech na elektromagnetickém stroji AMSLER; sledování trhliny kamerou.

MKP simulace – 2D obecná obecná tělesa

Zkoušky životnosti ozubených kol

Metodika vyhodnocení vyhodnocení

MKP simulace vzniku pittingu

Metodika vyhodnocení vyhodnocení

Metalografické výbrusy Defektoskopie Analýza geometrie profilu zubu Struktura materiálu Vlastnosti povrchových vrstev - mikrotvrdost

Posouzení Posouzení vlivu rů různých parametrů parametrů na pitting

1M6840770002

Str. 26


Hotovo z 10%

Statistické zpracování:

Hotovo ze 40%

Hotovo z 80%

Hotovo z 80%

Hotovo z 80%

Výzkum vzniku pittingu

Metodika zkouš zkoušení ení

Hotovo ze 70%

3.2 Výzkum vlastností čelních ozubených kol automobilových převodů - ČVUT


3. Mechanická převodová ústrojí 3.3 Výzkum metod pro simulaci zatížení dílů převodů automobilů – VŠB TUO

Výsledky etapy 3.3.2 Verifikace počítačových modelů pomocí jízdních testů na definovaných tratích Návrh a realizace systému pro měření provozních zátěžných spekter převodovky osobního automobilu

Schéma měřicího řetězce 1M6840770002

Str. 27




Výsledky etapy 3.3.3 Metody vyhodnocování provozních spekter zatížení pohonu automobilů ... Metodika výpočtu životnosti kolových ložisek automobilu na základě naměřených provozních spekter zatížení.

Kolové ložisko automobilu

1M6840770002

Str. 28




Výsledky etapy 3.3.4 Realizace spekter zatížení na zkušební stanici, verifikace výpočtových metod

Teoretická jednohladinová spektra zatížení pro pětirychlostní převodovku osobního automobilu.

Tabulka s údaji o zatížení

1M6840770002

Str. 29



3. Mechanická převodová ústrojí 3.4 Výzkum metod posuzování deformací části automobilových převodů - VŠB TUO

Výsledky etapy 3.4.2 Experimentální stanovení tuhosti hřídelů a skříní ... Stanovení tuhostí uložení hřídelů převodovky osobního automobilu na základě teoretického řešení a experimentu. Průměrné hodnoty axiální tuhosti uložení hřídele diferenciálu

1M6840770002

Str. 30



4. Shrnutí činnosti Centra v r. 2007 – elektrické přenosy výkonu 9

10

7

4.1.

Nová řešení: Elektrický přenos výkonu z pístů motoru: Nekonvenční pístový motor.

Funkční vzorek – 2006-2007.S1

Publikace. Presentace funkčních vzorků. Patentová přihláška.

4.2.

Nová řešení: Elektrický přenos výkonu z pístů motoru: Elektrický přenos v hybridních vozidlech.

Algoritmy řízení 2005-2006, optimalizace 2007, funkční vzorky hardwaru a verifikace 2008-2009, aktualizace simulačních programů etap 3, 5 a 6 2005-2007.S1

Využití výsledků cizího řešitele vzájemně mezi ČVUT(S1) a Ricardo (S6) a pro externí zakázky v rámci spoluúčasti. Publikace

Nová řešení: Motor - díly: Dynamika motoru : Řízení vratných přímočarých pohybů s rekuperací energie

Návrh algoritmů řízení a jejich verifikace na modelech – optimalizace 2007, verifikace experimenty 2008, výsledný hardwarový vzorek 2009. Vazba na 2.2 a 4.1 S1

4.3.

1M6840770002

Str. 31

Presentace funkčního vzorku softwaru a hardwaru. Publikace



4. Elektrický přenos výkonu z pístu motoru - ČVUT Výsledky etapy 4.1 4.1.4

4.1.5

4.1.6

Nekonvenční spalovací motor hardwarová realizace dynamického absorbéru na bázi lineárního synchronního stroje s elektronickou komutací modifikace fyzikálního modelu při implementaci nového typu lineárního motorgenerátoru, s parametry, zabezpečujícími přenos elektrické energie v rámci jednoho termodynamického cyklu s vyšší účinností návrh rychlého nosiče obousměrného energie v rámci jednotek až desítek termodynamických cyklů pro stabilizaci běhu motoru s volnými písty

1M6840770002

Str. 32

Funkční vzorek LCE 02



4. Elektrický přenos výkonu z pístu motoru - ČVUT Analýza průběhu okamžitého výkonu při nadkritickém řízení LCE (prof. Macek)

1M6840770002

Str. 33



4. Elektrický přenos výkonu z pístu motoru - ČVUT Úprava kinematiky LCE pro provoz v nadkritickém režimu

1M6840770002

Str. 34



4.2. Elektrický přenos v hybridních vozidlech - ČVUT

Postup řešení a příklady dílčích výsledků 4.2.3 Použití nového měřícího a vyhodnocovacího Systému Conmes Spider pro měření a zpracování signálu dvou momentových a otáčkových snímačů Hottinger-Baldwin

IM 1

1M6840770002

IM 2

Str. 35

Provedena měření účinnosti elektrického, děliče výkonu se dvěma rotory a PM na vnitřním rotoru



4.2. Elektrický přenos v hybridních vozidlech - ČVUT

Postup řešení a příklady dílčích výsledků 4.2.3 1,2

1

Efficiency [-]

0,8

0,6

0,4

0,2

0 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

-1

Differential revolutions [min ]

1M6840770002

Str. 36



4.3=2.3 Elektrický přenos výkonu u lineárních vratných pohybů - ČVUT

Návrh regulátoru – řízení toku energie: Soustava aktivního tlumení

8

H Regulátor Regulátor

- řízení za cenu zhoršení regulátoru

Řízení energie

- energie je řízena pomocí externího signálu - závisí na stavu zásobníku energie a na stavu povrchu vozovky 1M6840770002

Str. 37



4. Elektrický přenos výkonu u lineárních vratných pohybů – ČVUT Návrh regulátoru – optimalizace spotřeby energie: - konstanta k může být optimalizována nezávisle - navržen regulátor s k = 0 - následná optimalizace konstanty k

spotřeba energie v závislosti na konstantě k

pohodlí pasažérů a stabilita automobilu v závislosti na konstantě k 1M6840770002

Str. 38



4. Shrnutí činnosti Centra – pohonové řetězce, vozidlo a mikroelektronika

11

12

5.

6.

Algoritmus a implementace řízení motoru na funkčním vzorku motoru s ovladačem 2005-2006, Nová řešení a zlepšení parametrů: Simulace a prediktivní 2006-2008. S1, S6 experimenty pro návrh a optimalizaci řízení motoru: Modely různých typů přeplňovaných motorů 2005 Nestacionární režim motoru. Řízení pohonového řetězce a regulátorů v prostředí Simulink 2007-2008. z hlediska energie a ekologie (motor management). Návaznost na komerční software (GT Power, Nestacionární zkoušky motorů. Wave). S1, S6 Experimentální ověření 2007-2009. S5, S6

Nová řešení: Vozidlo - mechanika jízdy: Postupy a algoritmus identifikace většího počtu parametrů . Řízení pohonového řetězce z hlediska stability a dynamiky (integrované řízení podvozku).

Využití výsledků cizího řešitele vzájemně mezi ČVUT(S1) a Ricardo (S6) a pro externí zakázky v rámci spoluúčasti. Nabídková databáze vlastních kódů. Zprávy o zkouškách (S5)

Algoritmy identifikace prvků soustavy vozidla 2005 a software pro simulaci jízdy na trati 2006. Presentace simulací funkčního vzorku. Simulace více vozidel 2007. Model řidiče a Patentová přihláška. Nabídková identifikace jeho parametrů 2008. Simulovaný test databáze vlastních kódů.Publikace. užitných vlastností 2009 S1 Popis programu. Návrh integrovaného regulátoru vozidla 20072009 a jeho simulační testy 2009. Realizace adaptivního tempomatu na funkčním modelovém vozidle a modelové soupravě 20052007. Sestavení řídicích algoritmů a jejich test na modelu provozu 2007-2009. S1

13

14

7.

8.

Nová řešení: Vozidlo - pohodlí a bezpečnost: Řízení Presentace funkčního vzorku. Využití pohybu vozidla. Sestavení hlavních algoritmů - vozidlo výsledků pro externí zakázky v rámci Model člověka pro testy pohodlí 2005-2007, návrh versus inteligentní transportní systém.Vybrané problémy spoluúčasti. Patentová přihláška. kriterií vibračního pohodlí 2008-2009. S1 pasivní bezpečnosti. Zprávy o zkouškách. Zlepšování 2005-2007 a validace 2007-2008 modelů pasivní bezpečnosti a jejich aplikace na konkrétní případy 2007-2009.S5

Zlepšení parametrů a nová řešení: Mikroelektronika vozidlových sítí: Vozidlové distribuované systémy. Diagnostika funkcí napájecí soustavy. 1M6840770002

Metody testování komunikace 2005–2008. Vývoj nových sběrnic a jejich implementace 2007-2009. Presentace funkčních vzorků. Využití výsledků pro externí zakázky v rámci Návrh diagnostických algoritmů a prostředků – metody modelování 2005-2006, využití informací z spoluúčasti. Patentová přihláška. distribuovaných systémů 2007-2009.S1 Str. 39 Jan Macek, řešitel projektu, ČVUT v Praze


5 – Pohonový řetězec - motor

Výsledky etapy 5.1.1 – Nestacionární režim motoru ČVUT Simulace celého vozidla se zahrnutím řízení částí pohoného řetězce

Posouzení vlastností dílčích systémů spalovacích motorů v přechodových režimech a návrh regulátoru

Simulace přechodových režimů spalovacího motoru s komplexním řízením 1M6840770002

Str. 40



5 – Pohonový řetězec – prediktivní řízení motoru

Simulační testování řízení s dvojí hladinou diskretizací - ČVUT 11

x 10

controlled parameters

control inputs

-5

1800 1750 nM [min-1]

mp [kg]

10 9

realized requested

1650

8 7 0

5.5

1700

2

x 10

4

6

8

10

12

14

16

18

1600 0

20

-4

1.4

x 10

2

4

6

8

10

nTD [min-1]

Aref [m2]

14

16

18

20

16

18

20

5

1.3

5

12

realized requested

1.2 1.1 1

4.5 0

2

4

6

8

10 time [s]

12

14

16

18

20

2

4

6

8

10 time [s]

12

14

Průběhy řízených veličin [2]

Vypočtené akční zásahy [2]

1M6840770002

0.9 0

Str. 41



5 – Pohonový řetězec – simulace motoru a jeho řízení

Postup řešení a příklady dílčích výsledků - Ricardo - Motor-management navržen v prostředí Matlab Simulink. - Reálná zpětná vazba zajištěna termodynamickým modelem motoru a 0-D modelem vozidla (Wave+Driveline)

1M6840770002

Str. 42



5 – Pohonový řetězec – simulace motoru a jeho řízení

Postup řešení a příklady dílčích výsledků - Ricardo - Navržený motor-management otestován při různých stavech vozidla+motoru jak pro stacionární, tak pro přechodové režimy. - Potvrzení nezbytnosti zpětnovazebné regulace řízení 2-stupňově přeplňovaného vznětového motoru. Snížení prodlevy turbodmychadel. - Navržena regulace EGR (dlouhá + krátká cesta) - Optimalizace řídící jednotky v jízdních cyklech, při akceleraci 1M6840770002

Str. 43



6.Vozidlo – mechanika jízdy – modelování řidiče a tratě s více vozidly VOZIDLO Pohybový stav Nastavení ovladačů

TRAŤ Poloha

TRAŤ Parametry Trati

VOZIDLO Fyzikální vlastnosti

ŘIDIČ Vlastnosti

1M6840770002

Řidič

VOZIDLO Nastavení ovladačů

Str. 44

Vliv okolního provozu Voz 1 Voz 2 Poloha ??? Voz 3 Poloha ??? Pohybový stav ??? Voz??? … Poloha Pohybový stav ???N Voz Poloha Pohybový stav??? ??? Poloha Pohybový stav??? ??? Pohybový stav ???

Doplnění modelu vozidla na trati o další vozidla - ČVUT Jan Macek, řešitel projektu, ČVUT v Praze


6.Vozidlo – mechanika jízdy – modelování řidiče a tratě s více vozidly

6.3.2 Vytvoření vícenásobného modelu jízdy pro simulaci více vozidel najednou - ČVUT Řešení problému č.2 : – Rozčlenění případů interakce podle složitosti: identifikace polohy vozidel (hrubá, jemná), jízda v koloně, souběžná jízda, jízdní pruhy, jízda obousměrná, předjíždění při souběžné jízdě, předjíždění při obousměrné jízdě … – Postupný průzkum jednotlivých manévrů a vlastností – Promítnutí výsledků do požadavků na nové parametry trati a řidiče – Úvahy o SW koncepci modelu řidiče (znalostní systém, neuronová síť ???)

1M6840770002

Str. 45



6.Vozidlo – mechanika jízdy – vyhodnocení limitů dráhové spotřeby 20 18 16 bshc [MJ/kWh]

V rámci prací na IP Roads2HyCOM byl ve VCJB vyvinut zjednodušený nástroj pro vyhodnocení účinnosti pohonných řetězců vozidel. Nástroj slouží pro porovnání horního odhadu dosažitelné účinnosti vozidel se spalovacím motorem pro různá paliva a s ideálním variátorem a s vodíkovým palivovým článkem v jízdním cyklu NEDC. V současné době se pracuje na porovnání účinností hybridních pohonů se spalovacím motorem a s palivovým článkem.

O p tim a m ěrn é sp o třeb y tep la rů zn ých p o h o n ů

14 12 10 8 6 4 0

1.6F S I

10

20

30 P e [k W ]

1.2T

1.9T D I

TDPx

40

50

H 2IC E

60

PEMFC

PEM FCPx

Ú č in n o s t rů zn ý c h p o h o n ů v jízd n ím c y k lu N E D C p ro v o zid lo v e lik o s ti Š k o d a O c ta via C O M B I 50

Ú č in n o st p o h o n u

H o rn í o d h a d p řín o s u re k u p e ra c e

45 40

7 .0 6 .7

35 Účinnost [%]

6.3.3.Porovnání účinností různých pohonů v jízdním cyklu (Dr. Vávra, prof. Macek)

30

5 .0

5 .3

25

4 .2 3 .7

20

3 .4

15 10

2 8 .0 1 9 .0

3 7 .6

3 6 .0

PEM FC

PEMFCPx

2 9 .5 2 2 .4

2 0 .9

5

www.Roads2Hy.com 1M6840770002

0 1 .6 F S I

Str. 46

1 .2 T

1 .9 T D I

TD P x

H 2 IC E



6. Vozidlo – mechanika jízdy

Řízení pohonového řetězce z hlediska stability a dynamiky Integrované řízení podvozku • 6.6.3 Zkoumání vlivu vlastností nových prvků na výsledné vlastnosti podvozku => K výzkumu vlivu vlastností vypružení na pohodlí a stabilitu vozidla použit čtvrtinový model auta v kombinaci s polo-aktivním tlumičem řízeným strategií - Extended ground hook sensors

b2 m2

z2

ms 1

b12

k12

Vliv velikosti pracovní oblasti poloaktivního MR tlumiče na pareto

control 0.9

m1 b1

k10

z1

mu 0.8

z0 0.7

Model popsán parametricky => sledován vliv jednotlivých parametrů na pareto-množinu pohodlí (zrychlení odpruž. hmoty) vs bezpečnost (síly do vozovky) 1M6840770002

Str. 47

bezpečnost

0.6

0.5

0.4

0.3 0.3

doublemax_nes_Td1e-3_HL1e-2_LH5e-3 doublemax_nes_Td2e-3_HL2e-2_LH1e-2 nes_Td1e-3_HL10e-3_LH5e-3 nes_Td2e-3_HL2e-2_LH1e-2 0.4

0.5

0.6

pohodlí 0.7

0.8

0.9


1


7. Vozidlo – pohodlí a bezpečnost 7.1.1. Adaptivní tempomat

Laserový sensor vzdálenosti Turck LT3 namontovaný na zmenšeném modelu vozidla SMALL. Snímací rozsah 0,3 až 5 m Proudový výstup 4 až 20 mA Rychlost odezvy výst. (4,5 Hz; 45 Hz a 450 Hz) Průměr paprsku 6 mm Lineární charakteristika

Zdroj: DP – M. Brda Vedení: G.Acht. 1M6840770002

Str. 48



7. Vozidlo – pohodlí a bezpečnost

Inteligentní transportní systém – úroveň vozidla Hnací vozidlo

Delta

Přívěs

ay V V

ax

ay

Delta

Delta

EM A

Yaw

Delta

ax Yaw

Legend: Analogové výstupy Analogové vstupy + PWM Serva Čítačové výstupy Laserový sensor vzdálenosti

1M6840770002

Str. 49




Biomechanický model člověka Svaly

Kontakt MBS

1M6840770002

Str. 50




Výsledky etapy 7.1. Výzkum kritérií a nástrojů hodnocení pohodlí • •

•

Je integrován mechatronický model figuríny ve vozidle. Byla provedena měření odezvy pasažéra a řidiče při jízdních manévrech, která byla následně vyhodnocena. Byla připravena a provedena náročná měření pro porovnání subjektivního a objektivního hodnocení pohodlí pasažéra.

1M6840770002

Str. 51




Měření subjektivního a objektivního pohodlí pasažéra ve vozidle – ČVUT a TUV SUD CZ •

11 – – – – –

vozidel Báze Nižší střední Malá auta Luxusní a crossover Báze s jinými pneu

• • • • •

10 acc vertikálních na karoserii 2 acc na volantu 3-osý acc na sedačce 1 acc verikální na podlaze BK ISO 2631-1 na sedačce

1M6840770002

• • • • • • •

Ford Honda Hyundai Nissan Renault Škoda Toyota

• • •

Techlab BK Kistler

Str. 52




Měření subjektivního a objektivního pohodlí pasažéra ve vozidle – ČVUT Zpracování subjektivních známkování: 1 − ( N i −9 ) Ni

Známka od testovacích osob

Známka subjektivní

K subjektivní = e

5

Učení: Řešíme soustavu lineárních rovnic pro Xi 2 2 K subjektivn = X K ∑ i i í i

7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5

3 Hodnocení (známka) z objektivních měření: 3

N objektivní = 9 − 5 ln (K objektivní ) 1M6840770002

Str. 53

4

5 Známka objektivní

6


7


7.2 Vybrané problémy pasivní bezpečnosti Interakce cestujícího a sedačky při čelním nárazu autobusu TUV SUD CZ Simulace prosednutí sedačky figurinou, kde byla laděna tuhost polstrování a třecí součinitel v kontaktní ploše. Validace proběhla na základě reálného měření. Z čelního nárazu s dříve definovaným průběhem bylo vyhodnoceno zrychlení figuriny na všech potřebných místech. Podobný průběh zrychlení nepřipoutané figuriny a figuriny připoutané 2-bodovým bezpečnostním pásem ukazuje na nutnost soustředit se na oblast nárazu hlavy. Byly vytvořeny a ověřeny koncepční návrhy zlepšující potřebné parametry. Další fází je zaměření na zpřesnění modelu ověřením konkrétního sedadla a jeho validací.

připoutaná figurina 1M6840770002

zrychlení [g]

nepřipoutaná figurina

150

Zrychlení hlava

140

Zadní figurína, bez pásu Prední figurína, bez pásu

130 120

zrychlení hlavy nepřipoutaná figurina zrychlení [g]

zrychlení hlavy připoutaná figurina

Posun kontaktního místa nárazu hlavy do opěradla vlivem připoutání figuriny

150

120 110

100

100

90

90

80

80

70

70

60

60

50

50

40

40

30

30

20

20

10

10 0.11

0.12

0.13

Str. 54

0.14

0.15

0.16

0.17

0.18

0.19 0.2 cas [s]

Zadní figurína, dvoubodový pás Prední figurína, dvoubodový pás

130

110

0 0.1

Zrychlení hlava

140

0 0.1

0.11

0.12

0.13

0.14

0.15

0.16

0.17

0.18

0.19 0.2 cas [s]



8.

Mikroelektronika vozidlových sítí

Výsledky etapy 8.1 – Vozidlové distribuované systémy - ČVUT • • •

Metody pro testování vozidlových distribuovaných systémů a jejich implementace Nové standardy vozidlových komunikací a jejich modelování Systémy X by wire

1M6840770002

Str. 55



8.

Mikroelektronika vozidlových sítí

Výsledky etapy 8.2 – Diagnostika funkcí napájecí soustavy - ČVUT Modely vybraných komponent elektrické výbavy vozidla Metody sběru příznaků z napájecí sítě vozidla Klasifikace příznaků pro diagnostiku

S1

|u| Abs

Relay

1

+ v -

1

c

• • •

2

Breaker

S2

1M6840770002

Str. 56

2



4. Shrnutí činnosti Centra v r. 2007 9. 9.1. 9.1.1.

9.1.1.1. 9.1.1.2. 9.1.2. 9.1.2.1. 9.1.2.2. 9.1.3. 9.1.3.1. 9.1.3.2. 9.1.3.4.

Zapojování do mezinárodních struktur Evropské výzkumné programy 6 . RP EU Řešení CI Variable Engine v integrovaném projektu 6.RP EU NICE (New Integrated Combustion System for Future Passenger Car Engine (navazuje na 1.1.3 a 1.2.3) Řešení plynových motorů při změnách kvality plynu v integrovaném projektu 6.RP EU GREEN Heavy Duty Engine (navazuje na 1.1.5 a 1.3) 7. RP EU predikce vývoje prostředků evropské silniční dpravy - Technologická platforma ERTRAC - příprava a řízení oboru Příprava projektu Diagnostika a simulace spalování s IFP Francie Sítě výzkumných pracovišť Práce v síti EARPA Prozkoumání možnosti zapojení do dalších sítí (PREMTECH,....) Teoretický výzkum v rámci sítě ERCOFTAC

1M6840770002

Str. 57

2005-2009 2005-2009 2005-2007

2005-2007 2005-2009 2005-2009 2005-2009 2005-2007 2005-2009 2005-2009 2005-2007 2005-2009



4. Shrnutí činnosti Centra v r. 2007 – mezinárodní spolupráce Centrum zapojeno do FP 6 EU • Projekty New Integrated Combustion System for Future Car Engines NICE 2004 – 2007 skončil • GREen Heavy Duty Engine GREEN 2005 – 2007 končí dnes • Roads to HYdrogen COMmunities Roads2HyCOM 2005 (16.10.) – říjen 2008 Celkem cca 3 MKč/rok Vše integrované projekty o cca 25 – 30 partnerech, ČVUT jako spoluřešitel. • • •

Large scale integrated projects – 1 InGAS schválen, 1 POWER připravován na výzvu 2008 Small scale focused projects – 5 návrhů, 1 OPTIM COMB před schválením ve 2. kole, 2 neúspěšné Marie Curie – People – 1 projekt VIA SIM, 1 projekt VECOM před schválením 1M6840770002

Str. 58



4. Shrnutí činnosti Centra v r. 2007 – další spolupráce •

Členství EARPA (European Automotive Research Partners Association) – Task Force Advanced Internal Combustion Engines, Hydrogen, Hybrids, Modelling&Simulation

•

Účast na aktivitách EUCAR (European Cooperation in Automotive Research, složka ACEA).

•

Členství ERCOFTAC – proudění, turbulence

•

Česká technologická platforma strojírenství – zakládající člen 2007

•

Česká vodíková platforma s návazností na EU TP HFC (technologická platforma).

•

Smlouvy VW, Škoda Auto, AICTA, PBS Turbo,

1M6840770002

Str. 59



4. Shrnutí činnosti Centra v r. 2007 - obecně

• Přístupnost produktů na http://bozek.cvut.cz s vyhledávacím systémem podle tématiky. Materiály z kolokvia, příklady publikací a zpráv. Zpráva za léte 2006 a 2007 s odkazy na literaturu a programy • Rozšíření produktů a služby k nim možno vyžádat v rámci kontraktů na spoluúčast (průmyslový výzkum). • MŠMT vyžaduje „ověření výstupů“. U simulačních a dalších výpočetních programů se provádí hlavně vzájemným testováním v rámci Centra a v rámci rady (zatím PBS Turbo, ČZ Strakonice, AICTA) i v rámci dalších projektů MPO TANDEM, MŠMT EUREKA i FP 7 EU. • Spoluúčast pro další roky – díky za podporu v roce 2007. • Časopis MECCA – prostor pro publikace a inzerci.

1M6840770002

Str. 60



4. Shrnutí činnosti Centra v r. 2007

Celkově pracuje mladý team 126 pracovníků – průměrný věk 42 let, pro úvazky vyšší než 50% 39 let, s průměrným úvazkem cca 35% (44 přepočtených pracovníků) 45 pracovníků s úvazkem vyšším než 50% o kapacitě 67% (30 přepočtených pracovníků). Vyššího podílu nebylo u mladých zaměstnanců Centra možno dosáhnout s ohledem na jejich angažovanost v dalších projektech, zejména evropských. Na všech 4 univerzitách probíhá doktorské studium se zapojováním doktorandů do projektu

1M6840770002

Str. 61



4. Shrnutí činnosti Centra v r. 2007 – ekonomika – skutečné čerpání POLOŽKA UZNANÝCH NÁKLADŮ tis. Kč

z toho skutečně hrazené z účelové podpory tis. Kč

Náklady skutečně vynaložené tis. Kč

F1. - Osobní náklady nebo výdaje na zaměstnance, kteří se podílejí na řešení projektu a jim odpovídající povinné zákonné odvody a případné příděly do FKSP

24984

21345

F2. - Náklady nebo výdaje na pořízení hmotného a nehmotného majetku (investice, kapitálové)

2904

2904

F3. - Náklady nebo výdaje na provoz a údržbu hmotného majetku používaného při řešení projektu

0

0

5786

4704

F5. - Náklady nebo výdaje na služby využívané v přímé souvislosti s řešením projektu

1328

1328

F6. - Náklady nebo výdaje na zveřejnění výsledků projektu včetně nákladů nebo výdajů na zajištění práv k výsledkům výzkumu

649

640

1339

1316

F4. - Další provozní náklady vzniklé v přímé souvislosti s řešením projektu

F7. - Cestovní náhrady vzniklé v přímé souvislosti s řešením projektu F8. - Doplňkové (režijní) náklady nebo výdaje vzniklé v přímé souvislosti s řešením projektu, např. administrativní náklady, náklady na pomocný personál a infrastrukturu, enegii a služby neuvedené výše F9. CELKEM F0. - Zúčtování s Fondem účelově určených prostředků

1M6840770002

PŘEVOD DO fondu tis. Kč

4246

POUŽITÍ Z fondu tis. Kč

41236 860

Str. 62


3336 35573 524


4. Shrnutí činnosti Centra v r. 2007 - ekonomika - plán a zdůvodnění

Rok

Uznané náklady

Dotace z veřejných rozpočtů

z toho Kapitálové výdaje

v tom Běžné výdaje

Osobní výdaje

Režijní výdaje

2005

41 931

36 262

6 520

29 742

18 622

3 583

2006

44 774

38 981

7 478

31 503

20 363

3 993

2007

41 572

35 909

2 904

33 005

21 345

3 976

2008

41 051

35 472

1 048

34 424

22 749

3 990

2009

41 501

35 813

937

34 876

23 473

3 989

Celkem

210 829

182 437

18 887

163 550

106 552

19 531

Rozpočet splněn s využitím rezervy uložené fondu účelových prostředků ve výši cca 860 tis. Kč (z toho cca 524 tis. Kč z r. 2006), tedy čerpání dotace i uznané náklady nižší o cca 336 tis. Kč). Další specifické podmínky splněny (účast doktorandů a studentů, minimální počet pracovníků nad 50%, výplata 62% mezd pracovníkům s úvazkem nad 50% spojena v součtu za celý projekt). Spoluúčast z neveřejných prostředků splněna na cca 13%>10% – díky spolupráci se členy Rady centra – s rezervou, která zůstává mimo projekt. 1M6840770002

Str. 63



4. Shrnutí činnosti Centra v r. 2007 - ekonomika - zdůvodnění čerpání ČVUT - Náklady na pořízení majetku zůstaly zachovány v celkovém součtu, avšak ve skladbě vznikly změny zdůvodněné poskytovateli dopisy ze dne 13.7. 2007 a 13. 11. 2007 (příloha 4.2.4). Všechny změny poskytovatelem schváleny dopisy čj. 23. 7. 18365/2007-31 a z 27.11. čj. 27660/2007-31. Kapitálové výdaje pokrývají nákup měřicí a řídicí techniky a potřebná rozšíření dynamometru. Veškerý majetek byl pořízen s respektováním omezeného využití v rámci projektu, zbytek ceny byl kryt ze spolufinancování. Osobní náklady zahrnují od roku 2007 zavedený odvod do sociálního fondu ve výši 1% z mezd, o tento odvod byly zmenšeny mzdové náklady, takže celkově zůstaly osobní náklady stejné. Rozdělení osobních nákladů na jednotlivé pracovníky bylo pozměněno s respektováním značné účasti na řešení evropských projektů. Tím kleslo průměrné vytížení řešitelů VCJB a bylo kompenzováno zaměstnáním dalších pracovníků. Personální změny byly poskytovateli oznámeny dopisem ze dne 13.7. 2007(příloha 4.2.4). Všechny změny poskytovatelem schváleny dopisem čj. 23. 7. 18365/2007-31. Přes snížení průměrného úvazku na projekt zůstalo procento mezd vyplacených pracovníkům s nadpolovičním úvazkem nad 60% tak, aby byla splněna specifická podmínka programu. Další provozní náklady vzniklé v přímé souvislosti s řešením projektu zahrnují drobný majetek a materiál. Drobný majetek pokrývá především měřicí přístroje a ústředny pro sběr dat, výpočetní techniku jak pro simulace, tak pro měření. Simulační výpočetní technika byla propojována do klastrů pro paralelní výpočty, čímž se nahradily jinak nutné investice. Čerpání Dalších provozních nákladů nedosáhlo plánované výše, protože nákup programového vybavení byl převeden zcela do pronájmu, tedy služeb. Materiálové náklady zahrnují nákup paliv pro motory i vozidla, materiál pro výstavbu nových zařízení a modelů pro experimentální výzkum a dodatečná zařízení pro výpočetní a měřicí techniku. Služby pokrývají nájem programového vybavení (CHEMKIN, STAR CD, modeFrontier, Matlab a jeho Toolboxy, FIRE, TECPLOT, PAM Crash, použité pro simulace motorů a vozidel), servis hardwaru (IBM), servis pro laboratoře a účetní audit, účelné členské poplatky pro sdružení výzkumných organizací automobilového průmyslu EARPA, SAE, Sdružení aerodynamického výzkumu ERCOFTAC a příspěvek členství v České vodíkové platformě. Služby zahrnuly i vložné na informativní konference Aachener Kolloquium BRD, EUCAR Annual Meeting Brusel, Ulysses - projektový workshop Catania a workshopy k přípravě nových evropských projektů NICE2, INGAS, VECOM a OPTIM-COMB (Paříž, Torino, Brusel). Tyto položky poněkud plánovaný rozsah služeb zvětšily na úkor nedočerpané předešlé položky. Ze služeb jsou vyňaty náklady na prezentaci výsledků ve formě vložného na konference SAE World Congress Detroit USA, EARPA Assembly and Conference Brusel(2x za rok spolu se schůzemi Task Forces pro přípravu evropských projektů), KONMOT Krakov, GT Suite Conference BRD a ASME Congress and Exhibition USA, EAEC Budapest, IAVSD Berkeley USA, Colloquium Aachen BRD. Dále patří do nákladů na prezentaci výsledků i vydávání časopisu Mecca. Cestovní náklady byly čerpány v souvislosti se shora zmíněnými konferencemi a workshopy zhruba podle plánu. 1M6840770002

Str. 64



4. Shrnutí činnosti Centra v r. 2007 - ekonomika - zdůvodnění čerpání Náklady na ochranu duševního vlastnictví jsou zatím čerpány v menší míře v důsledku opožděného zpracovávání patentových přihlášek. V roce 2008 se očekává podstatný nárůst, zejména pro pokrytí evropských patentů. Pro částečnou úhradu se předpokládá kromě využití rezervy, vzniklé převodem do fondu účelových prostředků v roce 2007, také spoluúčast z programu "Patent" ESF. Režijní náklady byly čerpány dle plánu. Rezerva ve fondu účelových prostředků má kromě zmíněných nákladů na ochranu duševního vlastnictví a zveřejňování výsledků (celkem 390 tis. Kč) pokrýt očekávané navýšení potřeb mzdových nákladů (celkem 310 tis. Kč) v souvislosti s rozpracováváním projektů 7. RP EU, které se proti předpokladům na evropské úrovni zpozdilo. Tím vzniká v roce 2008 dočasný nedostatek mzdových prostředků pro pracovníky Centra, zaměstnané zčásti právě na evropských projektech. O toto využití rezervy bude poskytovatel požádán zvláštním dopisem. Potřeba cestovních nákladů při uzavírání integrovaných projektů velkého rozsahu (pod patronací EUCAR nebo EARPA) je podle minulých zkušeností velká, protože koordinačních schůzek je zapotřebí několik pro každý projekt a úspěšnost projektů nedosahuje v tomto případě více než 50%. Spoluúčast byla pokryta z kontraktů s průmyslem, zahrnujících aplikovaný výzkum a pokryla přesně plánované uznané náklady. Převyšuje požadovaných 10% z uznaných nákladů v souladu se smlouvou na řešení projektu. TUL - 2007 Čerpání prostředků na běžné výdaje bylo použito na zajištění experimentálního výzkumu a provozu v laboratoři KVM (materiál pro zkušební zařízení, nářadí, ochranné pomůcky, spotřební materiál, palivo – 396 tis. Kč), na nákup elektronických zařízení pro doplňování a obnovu měřicí techniky a vybavení pracovníků (2xnotebook) v laboratoři KVM (DDHM – 253 tis. Kč), na opravy, služby, zakázkové práce pro laboratoř KVM a služby v souvislosti s ochranou práv k výsledkům výzkumu (198 tis. Kč), k úhradě účastnických poplatků na konference s prezentací výsledků výzkumu (43 tis. Kč), na cestovné na konference a jiné akce v souvislosti s činností Centra (110 tis. Kč), na úhradu režijních nákladů (750 tis. Kč) a na úhradu osobních nákladů pracovníků Centra (2 350 tis. Kč). Celkové čerpání prostředků pro běžné výdaje na řešení projektu je v souladu s uznanými náklady, proti plánovanému rozpočtu s rozdělením běžných nákladů na jednotlivé položky prakticky nedošlo k významnějším přesunům. VUT Dotace byla na VUT čerpána přesně podle rozpisu v tabulce v Dodatku č. 1 ke SMLOUVĚ. Jde-li o užší rozlišení, byly "Další provozní náklady vzniklé v souvislosti s řešením projektu" sníženy v čerpání z dotace o 68 tis., přičemž o tuto částku bylo navýšeno čerpání v "Cestovních náhradách".

1M6840770002

Str. 65



4. Shrnutí činnosti Centra v r. 2007 - ekonomika - zdůvodnění čerpání VŠB - 2007 VŠB-Kapitálové prostředky z dotace (350000 Kč) byly použity jako příspěvky k pořízení 3 ks 2kanálového měřicího modulu DMS, jednokanálového senzorovéto telemetrického systému ESA a tenzometrického zesilovače model SV k telemetrii ESA s kruhovou anténou. Dvoukanálové moduly DMS jsou určeny pro měřicí a záznamovou jednotku Yokogawa pořízenou v roce 2005 z prostředků VCJB II. Senzorový telemetrický systém ESA je určen pro bezkontaktní přenos dat z měřicího vozidla zakoupeného v roce 2006 z prostředků VCJB II. Tenzometrický zesilovač ESA rozšiřuje možnost snímat telemetriiESA s kruhovou anténou soušasně 2 měřené údaje. Původně bylo lánováno použití kapitálových prostředků na zajištění výroby zkušebního stavu pro životnostní testy ozubených soukolí s malými moduly, přes veškeré úsilí se nepodařilo zajistit výrobu tohoto stavu v roce 2007. Náklady na pořízení majetku zůstaly zachovány v celkovém součtu, avšak ve skladbě vznikly změny zdůvodněné poskytovateli dopisy ze dne 13.7. 2007 a 13. 11. 2007 (příloha 4.2.4). Všechny změny poskytovatelem schváleny dopisy čj. 23. 7. 18365/2007-31 a 27.11. čj. 27660/2007-31. Celkové čerpání mezd z dotace je podle plánu a je navýšeno o částku 300000 Kč z neveřejných zdrojů na základě smlouvy o dílo s a.s. ŠkodaAuto Mladá Boleslav. Režie byla čerpána v plné míře. Nebyly čerpány náklady na mezinárodní spolupráci při řešení projektu, tyto prostředky byly zejména využity ke zvýšení výdajů na služby v souvislosti s účastí na zahraniční konferenci (Z. Dejl a M. Němček na 2007 ASME International Design Engineering Technical Conference USA). TUV-SUD Nečerpané prostředky na mezinárodní spolupráci -190 tis. Kč, proto, že k plánované mezinárodní spolupráci v roce 2007 nakonec nedošlo. Překročené další provozní náklady +181 tis. Kč v důsledku vyšších nákladů na opravy a údržbu zařízení včetně nutných nákladů na skladování speciálních paliv. Ricardo - ke změnám nedošlo, v Ricardo Prague, s.r.o. byly čerpány toliko kapitálové výdaje, osobní náklady a režie, a to v přesně stanovené výši.

1M6840770002

Str. 66



4. Shrnutí činnosti Centra v r. 2007 – SAE Int. Czech Branch Pobočka založena jako součást CAS (Czech Automotive Society) Podrobnější informace na

www.cas-sae.cz Přihlášení – vyplněná přihláška + členské poplatky 45USD (platba v CZK dle aktuálního kurzu) na účet číslo 212293116/0300. Kontakty:

Miloš Polášek, [email protected] Jiří Svoboda, [email protected]

Proběhla registrace dalších členů v ČR (cca 35), registrace členů centrálou v USA proběhla.

1M6840770002

Str. 67



5. Budoucí činnost Centra

Výzkum v roce 2008 (Outputs 2008.XLS, listy Vystupy 2008 a Etapy podle let) – návrh dolnění a rozšíření, návrh dílčích změn v běžných nákladech. Evropské projekty FP7 a EARPA TFs. Studijní program European Master in Automotive Engineering. Studijní program podporovaný ESF ve spolupráci se Škoda Auto a.s. Technický výzkum. ESF – EBRD pro období 2007-2013. SAE International – česká sekce.

1M6840770002

Str. 68



5. Budoucí činnost Centra 2008 11 Verze kódu AMEM nebo dalších 3-D kódů - chemické reakce 2006 - 2008.

1.1.

2009 21 Verze kódu AMEM nebo dalších 3-D kódů pro modely plamene a škodlivin 2007 – 2009.

11 Návrhy na zlepšení pracovního procesu SI a jejich ověření simulací a experimenty 2005 –2008. 21 Měření a úprava emisí 2007-2009

Využití výsledků cizího řešitele vzájemně mezi ČVUT(S1), TUL (S2), Ricardo (S6), TUV-UVMV a pro externí zakázky v rámci spoluúčasti i evropských projektů FP6. Nabídková databáze vlastních kódů.

21 Nová řešení funkčních vzorků a modelů motorů 2007 – 2009. 11 Euler/Euler simulace spray 2007-2008

1.2.

Návrh doplnění a rozšíření plánu prací a výsledků – žlutě nové, žlutobíle doplněné (obsah, předsunutí termínu)

21 Aplikace aerodynamiky výměny náplně válce na konkrétní případy 2008-2009 21 Model turbodmychadla a kompresoru s distribuovanými parametry 2008-2009

1.3. 21 Přizpůsobení motorů různým palivům 2007-2009.

1.4. 1M6840770002

Využití výsledků cizího řešitele vzájemně mezi ČVUT(S1), TUL (S2) a Ricardo (S6) a pro externí zakázky v rámci spoluúčasti i evropských projektů FP 6. Nabídková databáze vlastních kódů.

Využití výsledků cizího řešitele vzájemně mezi ČVUT(S1) a TUL (S2) a pro externí zakázky v rámci spoluúčasti i evropských projektů FP 6.

Využití výsledků cizího řešitele 21 Stanovení okrajových podmínek pro části vzájemně mezi ČVUT(S1), TUL (S2) a TUV-UVMV externí zakázky Str.etapy 69 2.1. – 2007-2009 Jan Macek, řešitel projektu, (S5) ČVUTavpro Praze v rámci spoluúčasti.

Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka 22 Datový systém pro zadávání FEM komerčních 2008-2009. - 6. zasedání Rady Výzkumného centra Josefa Božka, Praha,kódů 31. 1. 2008 -


2.1. 12 Optimalizovaný vzorek kompozitové struktury 2008

22 Ověření požadovaných vlastností kompozitové struktury 2009, patentové řízení 2009

12 Predikce dynamických dějů v rozhodujících mechanismech motoru s ohledem na funkci a životnost dílů – pohony rozvodu 2008.

22 Predikce dynamických dějů v rozhodujících mechanismech motoru s ohledem na funkci a životnost dílů – virtuální motor 2008-2009.

14 Návrh algoritmů řízení vratných pohybů vypružení a jejich verifikace na modelech – verifikace experimenty 2008.

24 Návrh algoritmů řízení vratných pohybů vypružení a jejich verifikace na modelech – výsledný hardwarový vzorek 2009. Vazba na 2.2 a 4.1

Konstrukce motoru: namáhání a dynamika ústrojí a dílů motoru, jejich mezní stavy. Návrh nových dílů. 2.2.

Návrh doplnění a rozšíření plánu prací a výsledků

1M6840770002

Elektrické přenosy výkonu a elektricky realizované vratné pohyby. Hybridní pohony. Akumulace energie. Řízení pohybů a rozdělení výkonu.

4.3.

Konstrukce mechanických převodných ústrojí.

3.

13 Vývoj a verifikace vlastního programového 23 Vývoj a verifikace vlastního programového vybavení pro simulaci 2006-2009. vybavení predikce pittingu 2005-2008.

Str. 70

23 Metody pro simulaci zatížení a deformace dílů. Návrh ozubených soukolí nové koncepce. Zátěžná spektra a predikce životnosti 2006-2009. Jan Macek, řešitel projektu, ČVUT v Praze

Elektrické přenosy 4.1. Výzkumné výkonu a elektricky centrum spalovacích motorů a realizované vratné - 6. zasedání Rady Výzkumného centra Josefa pohyby. Hybridní pohony. Akumulace energie. Řízení pohybů. Simulace 4.2. a experimenty.

24 Optimalizace budoucích konfigurací motoru s volnými písty a elektrickým automobilů Josefa Božka přenosem výkonu – 2008-2009. Patentová Božka, přihláška Praha, 2009. 31. 1. 2008 -


Řízení pohonového řetězce vozidla z hlediska energie a ekologie.

5.

24 Funkční vzorky hardwaru a verifikace řízení elektrických a hybridních přenosů výkonu na kola i na příslušenství motoru 2008-2009.

15 Algoritmus a implementace prediktivního řízení motoru na funkčním vzorku motoru 2006-2008. 15 Modely různých typů přeplňovaných motorů a regulátorů v prostředí Simulink 2007-2008. Návaznost na komerční software (GT Power, Wave). 25 Experimentální ověření 2007-2009.

Řízení pohybu vozidla z hlediska stability a dynamiky.

Řízení pohybu vozidla z hlediska pohodlí a bezpečnosti.

6.

16 Model řidiče a identifikace jeho parametrů 26 Simulovaný test užitných vlastností 2009 2008. 26 Návrh integrovaného regulátoru vozidla 2007-2009 a jeho simulační testy 2009.

Návrh doplnění a rozšíření plánu prací a výsledků

27 Sestavení řídicích algoritmů a jejich test na modelu provozu 2007-2009.

7. 17 Validace modelů pasivní bezpečnosti 2007-2008 .

Vozidlová mikroelektronika.

1M6840770002

8.

18 Metody testování komunikace 2005–2008.

Str. 71

27 Návrh kriterií vibračního pohodlí 20082009. 27 Aplikace modelů pasivní bezpečnosti na konkrétní případy 2007-2009. 28 Vývoj nových sběrnic a jejich implementace 2007-2009. Návrh diagnostických algoritmů a prostředků – využití informací z distribuovaných systémů 2007-2009.



5. Budoucí činnost Centra - změny Návrh změny plánu nákladů a personálu – Využití rezervy z Fondu účelových prostředků (tč. 860 tis. Kč) ve výši 700 tis. Kč v r. 2008: pro pokrytí mezd před zahájením zpožděných projektů FP7 EU, nároků ochrany duševního vlastnictví a přípravy projektů EU v r. 2008. O přesun 310 tis. Kč do mezd na rok 2008, 390 tis. Kč do nákladů zveřejňování výsledků byl ve zprávě za rok 2007 požádán poskytovatel, RC je žádána o vyjádření. - Personální změny zahrnují odchod,příchod mladých pracovníků nebo změnu spolupříjemce jako zaměstnavatele, nemění klíčové pracovníky a neohrožují plnění projektu. RC je žádána o vyjádření.

1M6840770002

Str. 72



5. Budoucí činnost Centra – mezinárodní spolupráce 7FP – IP nebo koordinované akce – Zahájení In GAS - Konečná příprava OPTIM-COMB a POWER – v rámci Task Forces EARPA – Modelling&Simulation, Advanced ICE, Hybrids, H2&AF další projekty (LES). Studijní obor European Master in Automotive Engineering – běží 3. ročník, 9 studentů ČR, zájem IFP Paříž a MUBEA, další zájemci předběžně oznámeni. Studijní obor Dopravní technika podporovaný ESF - probíhá ve spolupráci se Škoda Auto a.s. Technický výzkum. V letním semestru nové předměty, týkající se hybridů a mikrolelektroniky. Žádost o nový projekt v rámci Adaptabilita (Praha). Činnost pobočky SAE spolu s ČAS – několik přednáškových akcí, rozšiřování členské základny, zahájení prací na SAE Formula Car. 1M6840770002

Str. 73



6. Diskuse k výsledkům Ing. Samec a Farma Dvořák – námět k rozpracování elektrického přenosu pro traktor s děličem výkonu (prof. Čeřovský) a dvoustupňovou redukční převodovkou (prof. Dejl).

Projednáno předběžně, nejasnosti v zadání (kolové elktromotory nebo řaditelný reduktor?). Dělení mezi podporu z projektu a návazný aplikovaný a průmyslový výzkum v rámci UN a dalších projektů bude s řešiteli dohodnut individuálně po vyjasnění zadání. Ing. Volák – postavení a záměry s Českou technologickou platformou. Návaznost na

evropský záměr sdružení „stakeholders“ (viz např. ERTRAC, European Road Transport Advisory Committee, www.etrac.org) a tím i zdroj zadání pro výzvy výzkumných programů. V ČR v podobné pozici, i když omezenější na výrobce. Původně sdružení strojařských VC přerůstající v organizovanou zájmovou skupinu. Návaznost na evropskou TP ManuFuture. Prof. Beroun – stanovisko na požadavek zákazníká k certifikaci jednoho pracoviště VCJB v rámci ISO 900x apod.

Vysokoškolská pracoviště ručí svým personálním obsazením za kvalitu prací. Dobrozdání, navíc dnes u některých certifikačních společností za poplatek snadno získatelný, má se skutečnou kvalitou volnou vazbu. Tradiční zákazníci nám věří. 1M6840770002

Str. 74



7. Různé Nebylo.

1M6840770002

Str. 75



8. Závěry 1.

2.

3. 4.

Rada Centra VCJB bere na vědomí výsledky řešení projektu 1M6840770002 Výzkumné centrum automobilů a spalovacích motorů Josefa Božka II a konstatuje, že odpovídají plánovaným výstupům jak v části odborné, tak v části ekonomické. Členové RC VCJB upozorní řešitele na případnou účelnost aktualizace Deklarace zájmu na výstupech projektu 1M6840770002 ve své mateřské společnosti. Závěry z diskuse jsou zpracovány v tomto zápisu (bod 6), opatření nejsou nutná. Členové Rady se žádají o vyjádření nesouhlasu nebo modifikací do dvou týdnů po obdržení zápisu.

1M6840770002

Str. 76


Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - 6. zasedání Rady Výzkumného centra Josefa Božka, Praha,

Recommend Documents