Bachelor Graduation Assignment: Optimization of a diesel engine EGR cooler mounting design

Optimalisatie van een dieselmotor EGR-koeler bevestigingsontwerp

Optimizing EGR Cooler Performance with Advanced Simulation and DFSS Tools

De CAE-engines afdeling is verantwoordelijk voor het creëren en valideren van modellen die het gedrag van nieuwe en bestaande motoren kunnen beschrijven en voorspellen. Door de toenemende eisen aan emissies zijn moderne dieselmotoren complexe systemen geworden. Deze emissiewetgeving vereist het toevoegen van extra subsystemen aan de basismotor. Al deze systemen en subsystemen met leidingen, buizen en bedrading moeten aan de basismotor worden gemonteerd. Sommige hiervan maken momenteel gebruik van beugels of bouten. Om de levensduurprestaties van de motor te waarborgen, moeten al deze systemen en subsystemen worden gecontroleerd op hun uithoudingsvermogen.

In een truckdieselmotor wordt een Exhaust Gas Recirculation (EGR) koeler gebruikt om schadelijke emissies te verminderen en de efficiëntie van de motor te verbeteren. Het EGR-systeem recirculeert een deel van de uitlaatgassen terug naar de inlaatlucht van de motor. Omdat deze uitlaatgassen heet zijn, verlaagt de EGR-koeler hun temperatuur voordat ze de motor binnenkomen. Koelere uitlaatgassen helpen de vorming van stikstofoxiden (NOx), schadelijke verontreinigende stoffen, te verminderen. Door gebruik te maken van een EGR-koeler kan de motor voldoen aan de emissienormen, terwijl de prestaties en het brandstofverbruik behouden blijven.

Voor het systeem van de EGR-koeler is nu interesse ontstaan om te onderzoeken of dit systeem geoptimaliseerd kan worden, terwijl vergelijkbare levensduurprestaties behouden blijven. De systeemprestaties moeten in dit geval gelijk blijven, maar met een gewichtsvoordeel ten opzichte van het huidige systeem. Het definitieve ontwerp moet worden gevalideerd met Finite Element Method (FEM) simulaties voor alle bekende belastingsgevallen. Deze ontwerpstudie zal veel gebruik maken van Design For Six Sigma (DFSS) tools om tot een goed gekozen eindontwerp te komen.

De opdracht bestaat uit de volgende onderdelen:

• Analytische berekeningen als introductie tot FEM.
• Introductie numerieke modellering.
• Benchmarken van ontwerpoplossingen.
• Ontwerpstudie met behulp van DFSS-tool.
• Keuze en creatie van het definitieve ontwerp.
• Validatie van het definitieve ontwerp.
• Evaluatie van het definitieve ontwerp.

De opdracht zal voornamelijk theoretisch zijn en gebruik maken van Abaqus CAE als FEM-software.

Jouw profiel

• Mechanical Engineering/ Automotive Engineering
• All communication and reporting will be done in English
• Only HBO Bachelor thesis graduation students will be considered

Afdeling

Within the PACCAR Inc. DAF Engine Development is the centre of competence for engine development. In our state-of-the-art engine development centre we develop engine families for the future regulations. Our engines and trucks are best in class products in the transportation world being always driven by providing environmentally friendly products with best cost-effectiveness and highest reliability for our customers. The department Engine Hardware & Design is responsible for the development of new engine hardware concepts and maintaining the in-production engine families. The department is divided in 4 groups: CAE, Injection & Turbo, Base Engine and Engine Auxiliaries. For the CAE group we have an open position for a bachelor graduate student.

Wij bieden

• A view behind the scenes at a large international corporation; You will get a lot of freedom and responsibility;
• We are open to your initiatives and depending on the assignment you see your results back in the workplace;
• An experienced coach and supervisor who can teach you a lot and is willing to help you with your assignment;
• After your graduation, you will have the opportunity to start your career at DAF;
• An internship wage of € 375,- (Bachelor) and € 450,- (Master) per month on full-time base;
• A travel allowance, if you don’t have a student travel product (provided by the Dutch government);
• A housing allowance, if you temporarily rent a room near DAF.