Detail předmětu

Hnací ústrojí I

FSI-QH1Ak. rok: 1999/2000

Předmět Hnací ústrojí 1 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.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc.

Zajišťuje ústav

Ústav automobilního a dopravního inženýrství (ÚADI)

Výsledky učení předmětu

Předmět Hnací ústrojí 1 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.

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.

Učební cíle

Cílem předmětu Hnací ústrojí 1 je seznámit studenty se soudobými
koncepcemi hnacích ústrojí spalovacích motorů a výpočtovými
modely pro stanovení vnitřních a vnějších sil, návrh optimálního
vyvážení víceválcových pístových strojů a nerovnoměrnosti chodu.
Tyto výpočtové modely jsou výchozím prostředkem pro volbu
optimální koncepce a konstruování spalovacích motorů.

Základní literatura

Maass, H.: Gestaltung und Hauptabmessungen der Verbrennungskraftmaschine, , 0
Maass, H. - Klier,H.: Kräfte, Momente und deren Ausgleich in der Verbrennungskraftmaschine, , 0

Doporučená literatura

Píštěk, V.: Aplikovaná mechanika, , 0

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2301-5 magisterský

    obor , 1. ročník, zimní semestr, povinný
    obor , 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

42 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

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 spalovacích motorů.
13. Vyvažování VR- a V-motorů s přesazenými klikovými čepy.
14. Nerovnoměrnost chodu spalovacího motoru, setrvačník.

Cvičení na počítači

42 hod., povinná

Vyučující / Lektor

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.
14. Vyvažování motoru. Analytické vyjádření, numerické ověření.