Proudění tuku v kulovém kloubu ramene řízení automobilu

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá mazáním kulových kloubů využívaných v systémech zavěšení a řízení automobilů s využitím multidisciplinárního přístupu. Kombinuje experimentální modelování, počítačové simulace a pokročilé zobrazovací techniky. Pro analýzu tloušťky mazacího filmu byla využita rentgenová počítačová tomografie (CT). Plastickým mazivem v kulových kloubech je nenewtonská kapalina zvaná tuk. Za účelem vytvoření modelu kapaliny byla využita reologická data, podle kterých byly vytvořeny čtyři modely nenewtonské kapaliny. Tribologická měření následně poskytla informace o silových interakcích v mazacích filmech, jež byly dále zkoumány pomocí CFD simulací a výsledky byly srovnány. Tím byl identifikován nejvhodnější model nenewtonské kapaliny, který byl aplikován na simulaci chování tuku v reálných geometriích kloubů získaných z CT snímků. Výsledky simulace byly následně porovnány s experimentálními daty.This master's thesis deals with the lubrication of automotive steering ball joints using a multidisciplinary approach. It combines experimental modeling, computer simulations, and advanced imaging techniques. X-ray computed tomography (CT) was utilized to analyze the thickness of the lubricating film. The lubricant used in the ball joints is a non-Newtonian fluid called grease. Rheological data were utilized to develop four distinct non-Newtonian fluid models. Tribological measurements provided information on the force interactions in the lubricating films, which were further investigated through Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations, and the results were compared. The most suitable non-Newtonian fluid model was identified and applied to simulate the behavior of grease in the real geometry of ball joint obtained from CT scans. The simulation results were subsequently compared with experimental data.