Piston Engines I
| Lecturer (assistant) |
|
|---|---|
| Number | 0000002297 |
| Type | Lecture |
| Duration | 3 SWS |
| Term | Wintersemester 2023/24 |
| Language of instruction | German |
| Position within curricula | See TUMonline |
| Dates | See TUMonline |
Admission information
Objectives
Nach der erfolgreichen Teilnahme am Modul Kolbenmotoren I sind die Studierenden in der Lage...
... Verbrennungsmotoren durch Anwenden der wichtigsten Kenngrößen zu bewerten.
... sich an die wichtigsten Bauteile des Verbrennungsmotors zu erinnern und die wichtigsten
Anforderungen, die an Verbrennungsmotoren gestellt werden, zu verstehen.
... verschiedene Kraftstoffe, die im Verbrennungsmotor eingesetzt werden, aufzulisten und
diese nach ihren Vor- und Nachteilen zu analysieren. Weiterhin verstehen die Studenten die
Entflammung von Kohlenwasserstoffen und den Unterschied zwischen vorgemischten und nicht-
vorgemischten Flammen.
... die thermodynamischen Zusammenhänge von Verbrennungsmotoren durch Vergleichsprozesse
zu analysieren und den Verbrennungsmotor hinsichtlich des Wirkungsgrades zu bewerten.
... die wichtigsten Merkmale der konventionellen Brennverfahren des Otto- und des
Dieselprozesses zu verstehen.
... die Schadstoffentstehung bei Verbrennungsmotoren zu verstehen und die entsprechenden
Abgasnachbehandlungssysteme zu bewerten.
... die Kräfte und Momente sowie die resultierenden Bewegungen und Schwingungen der Bauteile
in Triebwerk und Steuertrieb eines Verbrennungsmotors einzuschätzen und ihren Einfluss auf
Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems zu bewerten.
... das Vorgehen bei der Auslegung und Berechnung von Motorkomponenten wie Kolbenringen,
Nocken, Ventilen und Ventilfedern nachzuvollziehen und kritische Beanspruchungssituationen zu
erkennen.
... die Einflussgrößen auf die motorischen Reibungsverluste zu verstehen und dadurch
Ansatzpunkte für die Senkung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs herzuleiten.
... praxisnahe Methoden zur Ermittlung der im Kolbenmotor wirkenden Massenkräfte zu verstehen
und bei der Auslegung von Bauteilen zu berücksichtigen.
Description
* Aktuelle und zukünftige Bedeutung des Kolbenmotors
* Anwendungsnahe Kenngrößen
* Grundsätzliche thermodynamische Überlegungen und Kreisprozesse
* Mechanischer Aufbau von Kolbenmotoren: Kurbeltrieb, Ventiltrieb, Nebenaggregate
* Schwingungen aus Massenkräften und pulsierender Leistungsabgabe: Ursachen und Vermeidung
* Konventionelle und nachhaltige Kraftstoffe
* Entflammung und Verbrennung: vorgemischte und nicht-vorgemischte Verfahren
* Ladungswechsel und Steuerorgane
* Otto- und Dieselverfahren: Vor- und Nachteile, Unterschiede und Gemeinsamkeiten
* Abgasemissionen: Anforderungen des Umweltschutzes und Vermeidungsstrategien
Prerequisites
keine Vorkenntnisse erforderlich
Teaching and learning methods
In der Vorlesung werden die Grundlagen und Mechanik von Kolbenmotoren anhand von Vortrag, Präsentation und Tablet-PC vermittelt. Die Theorie wird durch Anwendungsfälle erläutert und mit Hilfe von Rechenbeispielen gefestigt, Erfahrungen und Probleme aus der Praxis werden vorgestellt, diskutiert und gerechnet.
So sollen die Studierenden beispielsweise lernen, die grundlegende Funktion und die möglichen Bauformen von Kolbenmotoren zu verstehen und deren Entwicklungsmöglichkeiten und Anwendungen zu bewerten.
Alle Lehrmaterialien sowie weiterführende Informationen werden kostenfrei in der Vorlesung verteilt oder werden online zur Verfügung gestellt. Sprechstunden werden flexibel angeboten.
Examination
schriftlich
Recommended literature
Köhler, Flierl: Verbrennungsmotoren. Vieweg ATZ/ MTZ-Fachbuch, 2006. van Basshuysen: Handbuch Verbrennungsmotor - Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven. 4. Auflage. Wiesbaden: Vieweg, 2007. Merker, Günter: Verbrennungsmotoren - Simulation der Verbrennung und Schadstoffbildung. 3. Auflage. Wiesbaden: Teubner, 2006