Különböző kialakítású féktárcsák hőtechnikai viselkedésének vizsgálata szimulációs környezetben

Abstract

Jelen dolgozat témája a különböző kialakítású féktárcsák hőtechnikai tulajdonságainak vizsgálata szimulációs környezetben. A tanulmányban egy, a Debreceni Egyetem Műszaki Karának tulajdonában lévő, versenyzésre szánt Toyota MR2 1600G típusú jármű eredeti hátsó tömör féktárcsáját hasonlítottam össze az erősebb teljesítményű Toyota MR2 2000 Twin-Cam modell hátsó hűtött féktárcsájával. A két féktárcsa 3D modelljét elkészítettem Fusion 360 használatával. A dolgozat során kifejtem a szimuláció megértéséhez és elkészítéséhez szükséges hőtani ismereteket, továbbá felállítok egy matematikai modellt azért, hogy a szimulációt a megfelelő paraméterek beállításával lehessen futtatni. Kifejtem a számíthatóság érdekében szükséges egyszerűsítéseket, amikkel kiszámolhatóak a szimulációban használandó fizikai paraméterek. A számításokhoz az SMath nevű szoftvert használtam. Az ANSYS nevű programban a „Transient Thermal” környezetet találtam megfelelőnek, amivel szimulálni tudom a féktárcsák hőtechnikai viselkedését. Három különböző kezdeti sebességről történő fékezés során keletkező hőmérséklet értékeit vizsgáltam, melyek sorrendben 50 km/h, 90 km/h és 130 km/h. Itt először elkészítettem a szimuláláshoz szükséges térhálós modellt, melynek lényege, hogy a melegedés szempontjából relevánsabb részein a féktárcsának részletesebb legyen a szimuláció. Ezután megkaptam a fékezések során felmelegedő felületek hőmérséklet értékekeit. A maximum, illetve átlaghőmérsékletekből készítettem egy kiértékelést, ahol táblázatba foglaltam az említett értékeket. Végül levontam a következtetést, és megállapítottam, hogy milyen mértékű előnyt jelent, ha a féktárcsa hűtött típusú.