Teoria silników spalinowych

stacjonarne

II stopnia

W / 30, C / 20, L / 10, P / -, S / -, Razem: 60 / egzamin

Bez przedmiotów

Sem. I / Mechanika i budowa maszyn / Pojazdy samochodowe i specjalne, Mechatronika i diagnostyka samochodowa

Dr hab. inż. Jerzy Walentynowicz, prof. WAT

aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach /30

2. Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych /10

3. Udział w ćwiczeniach audytoryjnych /20

4. Udział w projektach /0

5. Udział w seminariach /0

6. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 25

7. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 15

8. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 30

9. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0

10. Samodzielne przygotowanie do projektów / 0

11. Udział w konsultacjach (1+2+3+4+5) / 5

12. Przygotowanie do egzaminu/zaliczenia (1+2+3+4+5) / 20

13. Przygotowanie do zaliczenia (1+2+3+4+5) / 0

14. Udział w egzaminie / 2

15. Sumaryczne obciążenie pracą studenta ( poz. 1÷13) 157 / 30 = 5,23 =

5 pkt ECTS

16. Zajęcia z udziałem nauczycieli ( poz. 1+2+3+4+5 +11+14): 67 / 30 = 2.23

= 2,5 pkt ECTS

17. Zajęcia o charakterze praktycznym ( poz. 2+3+4+5+7+8+9+10) 75 / 30 = 2,5 = 2,0 pkt ECTS

Obiegi pracy silników spalinowych. Kinematyka i dynamika mechanizmu korbowego. Kinematyka i dynamika mechanizmu rozrządu. Tworzenie mieszanki i spalanie w silniku o zapłonie iskrowym. Tworzenie mieszanki, samozapłon i spalanie w silniku o zapłonie samoczynnym. Doładowanie silników. Badania silników.

Wykłady /prezentacje statyczne i multimedialne

1. Obiegi pracy silników spalinowych, /4 godziny

• Rodzaje silników cieplnych. Układy konstrukcyjne silników. Rozwój współczesnych silników spalinowych.

• Termodynamiczne parametry pracy silników spalinowych. Obiegi silników spalinowych. Bilans przepływu energii w silniku.

2. Kinematyka i dynamika mechanizmu korbowego, / 6 godzin

• Kinematyka prostego układu korbowego. Mechanizmy korbowe układów widlastych. Rozkład mas w układzie korbowym. Siły w układzie korbowym. Siła wypadkowa i dobór koła zamachowego. Tłoki, korbowody i wały korbowe.

• Wyrównoważenie wałów korbowych. Wyrównoważenie pojedynczego mechanizmu korbowego. Wyrównoważenie wielocylindrowego silnika spalinowego.

• Zasady projektowania bloków cylindrów, tłoków, pierścieni tłokowych, korbowodów.

3. Kinematyka i dynamika mechanizmu rozrządu, / 6 godzin

• Zadania i rozwiązania układów rozrządu. Mechanika mechanizmu rozrządu. Zawory i sprężyny zaworowe.

• Napęd mechaniczny zaworów. Napęd wałka rozrządu. Sterowanie fazami rozrządu. Sterowanie napełnieniem silnika za pomocą zaworów.

• Zasady projektowania głowic, wałów rozrządu, krzywek, sprężyn zaworowych, popychaczy, zespołów kasowania luzu zaworowego.

4. Tworzenie mieszanki i spalanie w silniku o zapłonie iskrowym / 4 godziny

• Parametry mieszanki palnej. Gaźnikowe tworzenie mieszanki i czynniki wpływające na zasilanie silnika. Wtryskowe tworzenia mieszanki palnej – wtryski pośredni i bezpośredni. Paliwa do silników o zapłonie iskrowym.

• Systemy zapłonowe i zapłon mieszanki jednorodnej. Przebieg spalania

i czynniki wpływające na spalanie. Spalanie ładunku uwarstwionego. Komory spalania i ich optymalizacja. Kierunki rozwoju systemów spalania w silnikach.

5. Tworzenie mieszanki, samozapłon i spalanie w silniku o zapłonie samoczynnym / 4 godziny

• Systemy tworzenia mieszanki w silnikach o zapłonie samoczynnym. Proces samozapłonu paliw węglowodorowych. Czynniki wpływające na samozapłon paliwa. Opóźnienie samozapłonu i przebieg wywiązywania się ciepła.

• Systemy rozruchu silników. Korektory dawki paliwa. Mechaniczne regulatory prędkości obrotowej. Elektroniczne regulatory prędkości obrotowej. Kierunki rozwoju systemów spalania w silnikach.

6. Doładowanie silników / 4 godziny

• Zadania i systemy doładowania. Doładowanie rezonansowe. Doładowanie mechaniczne i elektryczne. Turbodoładowanie. Systemy turbodoładowania.

• Turbosprężarki i ich charakterystyki. Chłodnice. Sterowanie upustem spalin i ciśnieniem powietrza. Sterowanie geometrią kanałów przepływowych. Doładowanie w stanach nieustalonych.

7. Badania silników / 2 godziny

Stanowiska badawcze – dynamometryczne i podwoziowe. Pomiary momentu i prędkości obrotowej. Pomiary zużycia paliwa. Pomiary szybkozmiennego ciśnienia. Analiza składu spalin. Wpływ temperatury i ciśnienia otoczenia na parametry pracy silnika.

Ćwiczenia audytoryjne /zajęcia seminaryjne z wykorzystaniem programów symulacyjnych i zespołów silników)

1. Rozwiązania konstrukcyjne zespołów współczesnych silników /2 godziny.

2. Obliczanie parametrów obiegów silników tłokowych / 2 godziny

3. Wprowadzenie do modelowania silników (program AVL Fire, AMESim) / 4 godz.

4. Modelowanie tworzenia mieszanki i zasilania silników (programie AVL Fire, AMESim) / 4 godziny.

5. Modelowanie spalania (program AVL Fire, AMESim) / 4 godziny.

6. Modelowanie dynamiki zespołów silnika (program AVL Fire, AMESim) / 4 godziny

Ćwiczenia laboratoryjne /wprowadzenie do pomiarów, pomiary,

1. Charakterystyka prędkościowa /2 godz.

2. Charakterystyka obciążeniowa /2 godz.

3. Wyznaczanie parametrów pracy turbosprężarki /2 godz.

4. Charakterystyka układu zasilania silnika /2 godz.

5. Indykowanie silnika /2 godz.

podstawowa:

1. M. Bernhardt, S. Dobrzyński, E. Loth, Silniki samochodowe, WKiŁ 1988.

2. Z. Kneba, S. Makowski, Zasilanie i sterowanie silników, WKiŁ W-wa 2004.

3. S. Ochwat i inni, Teoria silników spalinowych. Materiały do zajęć laboratoryjnych, WAT, Warszawa 1991,S-49892.

4. K. Niewiarowski, Tłokowe silniki spalinowe, WKŁ Warszawa 1983.

5. Merker G.P., Schwarz Ch., Teichmann R., Combustion Engines Development, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2012 .

K_W08, Ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę w zakresie pojazdów samochodowych i specjalnych, maszyn inżynieryjno-budowlanych i drogowych, mechatroniki i diagnostyki samochodowej, technik komputerowych w inżynierii mechanicznej oraz urządzeń i zastosowań produktów naftowych. T2A_W04

K_U08, Potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary wielkości fizycznych (mechanicznych i elektrycznych) oraz symulacje komputerowe zmian wartości w funkcji przyjętych zmiennych, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski, T2A_U08 T2A_U09

K_U17, Potrafi formułować i testować hipotezy związane z problemami inżynierskimi i prostymi problemami badawczymi obejmującymi projektowanie elementów, układów i maszyn typowych dla kształconej specjalności., T2A_U11

K_K01, Potrafi myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy. T2A_K06

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: aktywności na zajęciach

Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: wiadomości wstępnych i sprawozdań

Zaliczenie przedmiotu jest prowadzone w formie egzaminu pisemnego.

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu są pozytywne oceny z ćwiczeń.

efekty W08, U08, U17 są sprawdzane podczas kolokwium zaliczeniowego,

efekty W08 i U17 są sprawdzane podczas ćwiczeń audytoryjnych;

efekty U08 są sprawdzane podczas ćwiczeń laboratoryjnych.

-