PRiME 3D® 模擬軟件
PRiME 3D® 模擬軟件作為一款行業首創的動態模擬工具，最多可縮短 70% 的發動機汽缸部件開發時間。在設計過程中，PRiME 3D®可生成運行內燃機動力汽缸組的虛擬模型。在發動機開發階段，該軟件便能夠通過對活塞和活塞環設計進行早期優化，實現減排并降低油耗。與此同時，天納克動力總成在2019 上海車展上展示了包括PRiME 3D® 在內的動力總成解決方案。
“隨著全球各應用領域所面臨的節能減排挑戰日益嚴苛，如何在不影響質量、可靠性或性能的前提下，縮短發動機與零部件的開發時間并降低相關成本是業內亟需克服的問題。”天納克動力總成全球工程副總裁 Gian Maria Olivetti 表示，“PRiME 3D® 可在發動機開發早期階段提供‘一步到位’的設計，從而避免不必要的設計迭代、樣件制作和發動機測試，是我們在改善燃油經濟性、耐久性和車輛性能方面的一個絕佳代表。”
匯集了長達20年的發動機技術經驗與積累， PRiME 3D® 作為一款先進的模擬軟件，可優化活塞和活塞環性能，其對活塞和活塞環性能的預測精確度接近 95%。該軟件已為發動機制造商的 450 多個項目提供支持，助其實現 WLTP 等相關的行駛循環減排目標。借助PRiME 3D®完成開發后，結果顯示：發動機漏氣現象最多可減少 70%；摩擦損失最多可減少 20%；油耗最多可減少 40%；微粒排放最多可減少 70%。
PRiME 3D® 的獨特之處在于它可以同時對氣流和動力汽缸組的物理狀態進行精確模擬，從而清晰地展示潛在設計變更所帶來的影響。該軟件還解決了亞音速氣流條件下發動機在實際運行過程中，壓縮流體流過活塞間隙和活塞環閉口間隙的物理問題。
此外，準確計算氣流量和氣壓梯度對預測實際運行條件下內燃機的反應和性能來說至關重要。而PRiME 3D® 能夠確定流道中的壓力梯度、熱交換和氣體流速。該項功能非常關鍵，因為氣壓大小直接影響活塞環的反作用力、軸向扭曲和拱形結構。
“PRiME 3D® 模擬軟件可直接展示所有行駛循環條件下活塞和活塞環組的摩擦、機油耗和漏氣損失數據。” 天納克動力總成活塞環和缸套技術總監 Steffen Hoppe 博士表示。
“因此，我們可以立即評估出設計改變對排放和油耗的影響并得出精確結果，而無需對樣件進行設計迭代�？蛻粢惨蚨梢栽诙虝r間內確認在相關的行駛循環試驗條件下，而非僅在最大功率和扭矩條件下，新設計可提供的最佳結果。”天納克活塞環與缸套技術分析和產品開發高級專家經理Richard Mittler補充道。
借助 PRiME 3D® Wizard 的“拖放”功能，模擬數據可在各設計圖之間輕松實現傳輸。PRiME 3D®強大的動畫功能結合了2D 和 3D 效果，能夠提供一目了然的輸出結果，從而快速識別潛在可改進的設計方案。為了增強客戶間的互動，天納克將PRiME 3D® 開發成一種基于網絡的服務器解決方案，它不但能夠為用戶提供安全的全球開發訪問權限，還可以增進不同工作地點之間的溝通交流。
DuraForm-G91® 柴油機活塞合金材料
榮獲本屆PACE™獎的另一項解決方案是DuraForm-G91®柴油機活塞合金材料。與目前高負荷柴油發動機所采用的鑄造材料相比，采用 DuraForm-G91® 活塞材料能夠將活塞部件的壽命提高三到五倍。這種強度更大的新型材料可承受更高的機械負荷，從而大幅提高發動機在高功率下的工作效率，以滿足嚴苛的排放標準。
天納克動力總成與 PACE™ 獎的淵源頗深，曾榮獲多項《美國汽車新聞》PACE™獎，這些獎項均由獨立評審團通過深入評估（包括書面申請和實際調查）后評出。
