optimiertes G2x Intake - von der Entwicklung bis zur Fertigung

Ich werde im Unterkasten eine Art "Soundklappe" einkonstruieren, die dann Wahlweise eingebaut oder weggelassen werden kann. Man hat dann eine Öffnung, die Richtung Schlossträger zeigt. So erhoffen wir uns, dass mehr Ansaugsound generiert werden kann. Durch die Öffnung könnte es sein, dass der Druckverlust minimal ansteigt, was dann die Performance ein wenig beeinflussen könnte. Das messen wir dann aber noch im CFD. So hätten wir dann ebend eine Option, die jeder für sich selber ausloten kann. Eventuell hättet ihr da ja auch noch Tipps für uns, wie wir das gestalten könnten. Ich weiß ja, dass BMW auch mal dieses BMW Performance Luftfilterkasten Unterteil mit einer roten Öffnung am Markt hat...hatte, die ähnliches bewirkt.

Gruß

Robin

Kleines Update aus der Konstruktion – diesmal Einblick in den Unterkasten.

Damit haben wir in der Entwicklung angefangen, weil hier die Basis für die komplette Strömungsführung entsteht.

Luftfilterkasten G2x Unterkasten_1.jpg

Auf dem ersten Bild sieht man die Aufnahmepunkte für das Hitzeschutzblech.

Das Thema ist aktuell noch offen, da nicht jedes Fahrzeug diese Befestigung in der Form hat. Wir überlegen hier, ob wir im Werkzeug mit Schiebern arbeiten, um je nach Variante kleine Unterschiede im Kasten abbilden zu können.

Ist aber ehrlich gesagt noch nicht final entschieden – vielleicht hat hier jemand aus dem Formenbau oder der Serienfertigung Erfahrungswerte, was in so einem Fall am sinnvollsten ist.

Luftfilterkasten G2x Unterkasten_2.jpg

Auf dem zweiten Bild sieht man die Unterseite mit den Aufnahmen für die Gummihalter und die Befestigungspunkte im Fahrzeug.

Die Herausforderung hier:

Diese Geometrien lassen sich so, wie sie aktuell ausgeführt sind, nicht sauber im RIM-Werkzeug abbilden.

Unser aktueller Ansatz ist deshalb:

• diese Bereiche separat im MJF-Verfahren aus PA12 zu drucken
• anschließend in den Kasten einzubringen
• mechanisch zu verschrauben und zu sichern

Jetzt sind wir gerade an dem Punkt, wie wir das Ganze optimal lösen:

• nur verschrauben (z. B. mit formschlüssiger Verbindung)
• zusätzlich kleben
• oder mit Schraubensicherung arbeiten

Da würde mich interessieren, ob jemand von euch da schon praktische Erfahrungen hat – gerade was Langzeitstabilität, Vibrationen und Temperaturzyklen im Motorraum angeht.

Ich habe jetzt bewusst noch den Flansch für den Luftfilter ausgelassen, da ich so schneller und sauberer die CFD Geometrie erarbeiten kann.

Unabhängig davon sieht man schon ganz gut, dass wir in der Geometrie deutlich „weicher“ und strömungsgünstiger arbeiten als das OEM-Teil – weniger harte Kanten, mehr Radien.

Wie viel das am Ende wirklich bringt, schauen wir uns dann sauber in der CFD an.

Freue mich auf euren Input.

Grüße

Robin

Kurzes Update zum Oberteil des Luftfilterkastens.

Der aktuelle Stand ist jetzt soweit aufgebaut, dass wir mit der ersten CFD-Simulation starten können.

Heißt: Die Geometrie ist konstruktiv erstmal in einem Zustand, in dem wir Strömung, Druckverhältnisse und Verteilung im System sinnvoll bewerten können.

Luftfilterkasten G2x Oberkasten_1.jpg

Wichtig dabei:

Das hier ist noch kein finales Design, sondern erstmal die technische Grundlage für die Simulation. In diesem Schritt geht es uns primär darum zu verstehen:

• wie sich die Luft im Kasten verteilt
• wo hohe Strömungsgeschwindigkeiten entstehen
• wo mögliche Totzonen oder Verwirbelungen auftreten
• und wie gleichmäßig die Filterfläche tatsächlich angeströmt wird

Luftfilterkasten G2x Oberkasten_2.jpg

Gerade die Übergänge und Radien im Oberteil spielen dabei eine größere Rolle, als man auf den ersten Blick denkt. Kleine Änderungen in der Geometrie können dort bereits Einfluss auf Druckverlust und Strömungsqualität haben.

Man sieht vielleicht auch schon, dass wir versuchen, die Luft möglichst weich und geführt umzulenken, statt mit harten Richtungswechseln zu arbeiten wie man sie oft bei klassischen Geometrien sieht.

Hier seht ihr auch mal die ursprüngliche bionische Rohform aus der Topologieoptimierung. Diese wurde vorab erstellt und diese habe ich für die grobe Konstruktion als Vorgabe genutzt. Natürlich habe ich hier schon darauf geachtet, dass ich die Geometrie später auch vernünftig entformen kann, wobei wird nicht immer auf Hinterschneidungen achten müssen, da unsere flexiblen Formen auch sehr gut komplexe Geometrien entformen ohne großen Verschleiß.

Luftfilterkasten G2x bionische Form.jpg

Dann sieht man ganz gut, wie aus der „reinen Strömungsform“ Schritt für Schritt eine fertigungsgerechte Konstruktion entsteht.

Genau dieser Übergang ist aus meiner Sicht eigentlich der spannendste Teil an der Entwicklung:

Die Balance zwischen maximal sinnvoller Strömungsführung und realer Umsetzbarkeit im späteren Serienbauteil.

Sobald die ersten CFD-Ergebnisse da sind, teile ich die natürlich auch mit euch.

Grüße

Robin