- Nazwa przedmiotu:
- Projektowanie silników spalionowych
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Grzegorz Pawlak
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechanika i Budowa Maszyn
- Grupa przedmiotów:
- Specjalnościowe
- Kod przedmiotu:
- 1150-MBSIS-ISP-0323
- Semestr nominalny:
- 6 / rok ak. 2017/2018
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin kontaktowych - 46, w tym:
a) wykład – 30 godz.;
b) ćwiczenia – 15 godz.;
c) konsultacje – 1 godz.;
2) Praca własna studenta - 55 godzin, w tym:
a) 10 godz. – bieżące przygotowywanie się studenta do wykładu;
b) 15 godz. – studia literaturowe;
c) 20 godz. – przygotowywanie się studenta do kolokwiów;
d) 10 godz. – przygotowywanie się studenta do ćwiczeń;
3) RAZEM – 101 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2 punkty ECTS – liczba godzin kontaktowych - 46, w tym:
a) wykład – 30 godz.;
b) ćwiczenia – 15 godz.;
c) konsultacje – 1 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 1 punkt ECTS – 25 godz., w tym:
1) ćwiczenia – 15 godz.;
2) przygotowywanie się do ćwiczeń - 10 godz.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Podstawowa wiedza z mechaniki ogólnej, podstaw konstrukcji maszyn, termodynamiki i silników spalinowych (wysłuchanie wykładów: Mechanika, PKM, Termodynamika i Silniki spalinowe)
- Limit liczby studentów:
- zgodnie z zarządzeniem Rektora PW
- Cel przedmiotu:
- Poznanie podstawowych zależności i zasad związanych z projektowaniem silników spalinowych. Umiejętność zaprojektowania wybranych elementów i zespołów silnika spalinowego oraz doboru wybranych zespołów. Świadomość wymagań i ograniczeń w działaniach inżynierskich, a w szczególności świadomość wpływu konstrukcji silnika, w tym organizacji procesu spalania na oddziaływanie silnika spalinowego na środowisko naturalne człowieka.
- Treści kształcenia:
- Wykład.
1. Podstawowe pojęcia dotyczące budowy silników spalinowych.
2. Wymagania stawiane silnikom pojazdów samochodowych.
3. Zasady tworzenia tzw. "rodzin silników".
4. Unifikacja konstrukcyjna i technologiczna.
5. Wyznaczenie wymiarów głównych.
6. Rozkład sił w mechanizmie korbowym.
7. Wyrównoważenie zewnętrzne i wewnętrzne silnika.
8. Obliczenia wytrzymałościowe części silnika.
9. Materiały, wytwarzanie, pasowania, obliczenia części układu korbowego: kadłuby i tuleje cylindrowe, tłoki, sworznie tłokowe, pierścienie tłokowe, korbowody i śruby korbowodowe, wały korbowe, panewki wału korbowego, pokrywy łożysk głównych i śruby je mocujące, koło zamachowe i śruby je mocujące.
10. Obliczanie przepływu przez zawory silnika.
11. Zarysy i kinematyka krzywek zaworowych.
12. Materiały, wytwarzanie, pasowania, obliczanie części układu rozrządu: zawory, zamki zaworów, gniazda i prowadnice zaworów, popychacze mechaniczne i hydrauliczne, dźwigienki zaworowe i drążki popychaczy, sprężyny zaworowe, wałki rozrządu i ich napęd. Układy rozrządu o zmiennych fazach.
13. Układy zasilania silników o zapłonie iskrowym i samoczynnym.
14. Cel i sposoby doładowania.
15. Smarowanie silnika - systemy olejenia, pompy olejowe.
16. Chłodzenie silnika.
Ćwiczenia
1. Obliczenia cieplne silnika.
2. Obliczenia kinematyczne układu tłokowo-korbowego.
3. Obliczenia dynamiczne układu tłokowo-korbowego..
4. Projekt wybranych elementów silnika /np. tłoka/.
5. Dobór turbosprężarki do silnika spalinowego.
- Metody oceny:
- Wykład: Dwa sprawdziany.
Ćwiczenia: Ocena za wykonywane zadania w trakcie ćwiczeń
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. Kevin L. Hoag: Vehicular Engine Design, Springer-Verlag, Wien, 2006
2. Shi, Yu, Ge, Hai-Wen, Reitz, Rolf D: Computational Optimization of Internal Combustion Engines, Springer-Verlag, Wien, 2011
3. Heywood J.: Internal Combustion Engine Fundamentals, McGraw-Hill Education, New York 1988
4. Teodorczyk A. Rychter T.: Teoria silników spalinowych, WŁK, Warszawa 2006
5. Niewiarowski K.: Tłokowe silniki spalinowe, WŁK, Warszawa 1983
6. Jędrzejowski J.: Mechanika układów korbowych silników samochodowych, WKŁ, Warszawa 1986
7. Matzke W.: Projektowanie głowic silników trakcyjnych, WKŁ, Warszawa 1979
8. Jezierski J.: Technologia tłokowych silników wysokoprężnych, WNT, Warszawa 1999
9. Kowalewicz A., Litwin J., Pawlak G., Różycki A., Zagrodzki S.: Ćwiczenia projektowe z silników spalinowych, WSI Radom, 1992
10. Van Basshuysen R., Schäfer F.: Internal Combustion Engine Handbook: Basics, Components, Systems, and Perspectives, SAE International, 2004
11. Ullman D.: The Mechanical Design Process, McGraw-Hill Education, New York 2015,
12. Mysłowski J.: Doładowanie silników, WŁK, Warszawa 2016
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- -
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt 1150-MBSIS-ISP-0323_W01
- Zna zasady określania i wyznaczania kryteriów niezbędnych do projektowania silników spalinowych.
Weryfikacja: Sprawdzian w ramach wykładu
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W19, KMiBM_W17, KMiBM_W18, KMiBM_W20
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02, T1A_W03, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W06, InzA_W02, InzA_W05, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W08
- Efekt 1150-MBSIS-ISP-0323_W02
- Zna podstawowe metody obliczeniowe i eksperymentalne, stosowane przy rozwiązywaniu prostych zagadnień związanych z projektowaniem silników spalinowych. Potrafi wyznaczyć obciążenia wybranych elementów silnika.
Weryfikacja: Sprawdzian w ramach wykładu
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W15, KMiBM_W16, KMiBM_W17, KMiBM_W18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W06, T1A_W08, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W06, InzA_W02, InzA_W05, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
- Efekt 1150-MBSIS-ISP-0323_W03
- Ma wiedzę o materiałach stosowanych w konstrukcji silników spalinowych i ich podstawowych właściwościach mechanicznych wynikających z procesu technologicznego wytwarzania części silników.
Weryfikacja: Sprawdzian w ramach wykładu
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W15, KMiBM_W16, KMiBM_W17, KMiBM_W18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W06, T1A_W08, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W06, InzA_W02, InzA_W05, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
- Efekt 150-MBSIS-ISP-0323_W04
- Potrafi przewidzieć sposoby uszkodzenia konstrukcji silnika spalinowego, wyznaczyć miejsca krytyczne i sformułować stosowne kryteria projektowe
Weryfikacja: Sprawdzian w ramach wykładu
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W15, KMiBM_W16, KMiBM_W17, KMiBM_W18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W06, T1A_W08, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W06, InzA_W02, InzA_W05, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
- Efekt 1150-MBSIS-ISP-0323_W05
- Zna zasady doboru podzespołów silnika
Weryfikacja: Sprawdzian w ramach wykładu
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W15, KMiBM_W16, KMiBM_W17, KMiBM_W18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W06, T1A_W08, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W06, InzA_W02, InzA_W05, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt 1150-MBSIS-ISP-0323_U01
- Potrafi wyznaczyć obciążenia cieplne i mechaniczne wybranych elementów silnika
Weryfikacja: Sprawdzian w ramach wykładu
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U15, KMiBM_U16, KMiBM_U17, KMiBM_U18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U11, T1A_U12, InzA_U06, InzA_U08, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U10, T1A_U13, T1A_U16
- Efekt 1150-MBSIS-ISP-0323_U02
- Potrafi dobrać wybrane podzespoły silnika np. turbosprężarkę dostosowanej do projektowanego silnika.
Weryfikacja: Sprawdzian w ramach wykładu, ustny sprawdzian przed dopuszczeniem do wykonywania ćwiczeń, ocena wykonywania zadań w trakcie realizacji ćwiczeń
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U15, KMiBM_U16, KMiBM_U17, KMiBM_U18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U11, T1A_U12, InzA_U06, InzA_U08, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U10, T1A_U13, T1A_U16
- Efekt 1150-MBSIS-ISP-0323_U03
- Potrafi wykorzystać dostępne oprogramowanie do prac związanych z projektowaniem silnika.
Weryfikacja: Sprawdzian w ramach wykładu, ustny sprawdzian przed dopuszczeniem do wykonywania ćwiczeń, ocena wykonywania zadań w trakcie realizacji ćwiczeń
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U15, KMiBM_U16, KMiBM_U17, KMiBM_U18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U11, T1A_U12, InzA_U06, InzA_U08, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U10, T1A_U13, T1A_U16
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt 1150-MBSIS-ISP-0323_K01
- Potrafi współdziałać i pracować w grupie przy realizacji ćwiczeń laboratoryjnych i opracowywaniu sprawozdania, przyjmując w niej różne role
Weryfikacja: Ocena wykonywania zadań w trakcie realizacji ćwiczeń
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_K04
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K03, T1A_K04, InzA_K02