Pravděpodobně máte vypnutý JavaScript. Některé funkce portálu nebudou funkční.

Detail předmětu

Hnací ústrojí

Kód předmětu:	FSI-QHL-K
Fakulta:	Fakulta strojního inženýrství
Akademický rok:	2011/2012
Otevřen:	Ano
Garant:	prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc.
Garantující ústav:	Ústav automobilního a dopravního inženýrství

Typ studia:	magisterský navazující
Forma studia:	kombinované studium
Jazyk výuky:	čeština
Počet kreditů:	6
Ukončení:	zápočet a zkouška
Ročník:	1
Semestr:	zimní
Povinnost:	povinně volitelný

Zařazení předmětu ve studijních programech

Cíle předmětu: Cílem předmětu Hnací ústrojí je seznámit studenty se soudobými koncepcemi hnacích ústrojí spalovacích motorů a výpočtovými modely pro určení vnitřních a vnějších sil, návrh optimálního vyvážení víceválcových pístových strojů a nerovnoměrnosti chodu. Tyto výpočtové modely jsou výchozím nástrojem pro volbu optimální koncepce a konstrukce spalovacích motorů.
Výstupy studia a kompetence: Předmět Hnací ústrojí umožňuje studentům získat znalosti o uspořádání hnacích ústrojí spalovacích motorů a výpočtových modelech pro stanovení průběhů vnitřních a vnějších sil a točivého momentu, navrh optimální konfigurace hnacího ústrojí z hlediska vyváženosti u motorů řadových, vidlicových, i v nekonvenčním uspořádání, jakož i kontrolu nerovnoměrnosti chodu.
Prerekvizity: Maticový počet, diferenciální a integrální počet. Základy technické mechaniky, kinematika, dynamika, pružnost a pevnost. Fourierova analýza. povinná korekvizita Traktory Dynamika vozidel
Obsah předmětu (anotace): Předmět Hnací ústrojí má seznámit studenty se základními koncepcemi a uspořádáním hnacích ústrojí spalovacích motorů, přičemž hlavní důraz je kladen na pístové stroje. Výpočtové modely hnacích ústrojí spalovacích motorů jsou základním prostředkem pro nalezení optimálních koncepcí a parametrů soudobých pohonných jednotek. Mechanismy spalovacích motorů. Kinematika a dynamika klikového mechanismu. Vnitřní a vnější síly ve spalovacích motorech. Točivý moment motoru, harmonická analýza. Síly v ložiskách pístového stroje. Vyvažování setrvačných sil a momentů u řadových motorů, aplikace vyvažovacích hřídelů. Dynamika V motorů a motorů s nekonvenčním uspořádáním hnacích ústrojí. Nerovnoměrnost chodu spalovacího motoru, návrh setrvačníku.
Metody vyučování: Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Způsob a kritéria hodnocení: Podmínky udělení zápočtu: Orientace v probíraných problémech a schopnost jejich řešení, prověřovaná a prezentovaná v zadaných příkladech. Podmínkou udělení zápočtu je samostatné vypracování (absolvování) zadaných úloh bez závažných nedostatků. Průběžná kontrola studia je prováděna při kontrole příkladů současně s ověřením požadovaných znalostí. Zkouška: Při zkoušce jsou prověřovány a hodnoceny znalosti fyzikální podstaty probíraných problémů, jejich matematický popis na probrané úrovni a aplikace na řešených příkladech. Zkouška se skládá z písemné části (kontrolního testu) a z části ústní. Do klasifikačního hodnocení se zahrnují: 1. Hodnocení práce ve cvičeních (hodnocení vypracovaných úloh). 2. Výsledek písemné části zkoušky (kontrolního testu). 3. Výsledek ústní části zkoušky.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: Výuka ve cvičení je povinná, kontrolu účasti provádí vyučující. Forma nahrazení výuky zameškané z vážných důvodů se řeší individuálně s garantem předmětu.
Doporučená literatura: Maass, H. : Gestaltung und Hauptabmessungen der Verbrennungskraftmaschine, Springer-Verlag 2002 Píštěk, V.: Aplikovaná mechanika. Učební text FSI VUT v Brně. Maass, H. - Klier, H.: Kräfte, Momente und deren Ausgleich in der Verbrennungskraftmaschine. Springer-Verlag 2001 Zima, S.: Kurbeltriebe. Vieweg 1999 Heisler, H.: Advanced engine technology. Butterworth-Heinemann 2002. ISBN 1 5609 7342.

Typ (způsob) výuky:

Konzultace:	22 hod., nepovinná
Vyučující:	prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc.
Osnova:	1. Mechanismy spalovacích motorů. Klikový mechanismus. 2. Kinematika centrického a excentrického klikového mechanismu. 3. Kinematika klikového mechanismu s vedlejší ojnicí. 4. Určení vnitřních a vnějších sil v klikovém mechanismu. 5. Síly působící na píst. Síla tangenciální a radiální. 6. Točivý moment spalovacího motoru, harmonické složky. 7. Zatížení ojničních a hlavních ložisek pístového stroje. 8. Vyvažování setrvačných sil a momentů v klikovém mechanismu. 9. Vyvažování klikového ústrojí řadových pístových strojů. 10. Vyvažovací hřídele u řadových pístových spalovacích motorů. 11. Vyvažování klikového mechanismu vidlicových motorů. 12. Nekonvenční uspořádání hnacích ústrojí, vyvažování VR- a V-motorů s přesazenými klikovými čepy. 13. Nerovnoměrnost chodu spalovacího motoru, setrvačník.
Řízené samostudium:	43 hod., povinná
Vyučující:	prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc.
Osnova:	1. Efektivní prostředky inženýrských výpočtů, výpočetní technika. 2. Prostředky pro výpočty v oboru, programový celek Mathcad. 3. Využití Mathcadu, práce se soubory dat, výpočty silového zatížení. 4. Kinematika klikového mechanismu. Zjištění průběhu dráhy pístu. 5. Kinematika klikového mechanismu. Rychlost a zrychlení pístu. 6. Indikátorový p-alfa diagram, sestrojení p-V diagramu motoru. 7. Průběh primárních a sekundárních sil na píst, průběh boční síly. 8. Síly přenášené pístním čepem, průběh sil přenášených ojnicí. 9. Průběh radiálních a tangenciálních sil, krouticí moment 1 válce. 10. Polární diagram zatížení ojničního ložiska. 11. Krouticí momenty na zalomeních víceválcového řadového motoru. 12. Krouticí momenty na hlavních čepech řadového motoru. 13. Průběh krouticích momentů na ojničních čepech řadového motoru.