Abstract und Zusammenfassung zu
"Magnetauslegung für einen schnellen elektromagnetischen Aktuator mit Hilfe moderner Simulationstools"

Achtung: der Text ist aus der Master/Diplomarbeit entnommen. Jeder Kandidat ist für seinen eigenen Text verantwortlich!

Zusammenfassung

"In den letzten Jahren wurden viele Anstrengungen unternommen, Verbrennungsmotoren unter ökologischen und ökonomischen Aspekten weiterzuentwickeln, um Abgasemissionen und Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Eine Möglichkeit dazu ist die elektronische Steuerung der Gaswechselventile über elektromagnetische Ventiltriebe (EMV). Diese erlauben eine vollvariable Einstellung der Ventilsteuerzeiten, worüber der Verbrennungsprozeß in jedem Betriebspunkt gezielt gesteuert werden kann. Um günstige Betriebseigenschaften der Ventilaktuatoren zu erzielen, müssen sie im Hinblick auf die Anforderungen des Ventiltriebes optimiert werden. Die derzeit in diesen Systemen verwendeten Magneten erzeugen im Bereich kleiner Abstände des Ankers zum Magneten sehr hohe überschüssige Kräfte, die den Anker stark beschleunigen und mit hoher Kraft auf die Polflächen auftreffen lassen. Dies führt zu starker Geräuschentwicklung und Materialverschleiß. Zur experimentellen Untersuchung dieses Effektes wird in dieser Arbeit mit Hilfe des 2D-Simulationstools MAXWELL die Magnetkraft-Hub-Kennlinie variiert, um den steilen Anstieg der Kraft bei kleinen Ankerabständen zu unterdrücken. Dies gelingt bei den hier verwendeten Magnetmodellen jedoch nur bedingt, weil die Vorgabewerte für solche Systeme eng begrenzt sind. Weitergehende Untersuchungen erfordern ein Simulationstool, das dreidimensionale Betrachtungen erlaubt."

Abstract

"In the past, many efforts have been made in the development of modern combustion engines under economical aspects, especially to reduce emissions and fuel consumption. A suitable way of realization is the electronic control of gas exchange valves by means of magnetic valve actuators. This leads to a fully electromagnetic control of valve control times. Therefore, the operation characteristics of the valve actuators must be optimized. Actual magnet systems operate with high forces when the plugnut is very close to the magnet’s surface. This causes strong acceleration of the plugnut and unacceptable noise when hitting the pole, and material loss. This paper deals with investigations on optimizing such a system with the aid of the simulation tool MAXWELL. As a result it is shown that the magnets chosen for this work can be matched to the conditions of minimizing the force, when the plugnut of system is approaching the magnet’s pole surface. There remains still a certain amount of uncertainty which could not be solved, due to the limiting input values."