Politechnika
Warszawska

Katalog
ECTS

Nazwa przedmiotu:

Niskoemisyjne silniki spalinowe

Koordynator przedmiotu:

Dr inż. Wojciech Kamela

Status przedmiotu:

Obowiązkowy

Poziom kształcenia:

Studia I stopnia

Program:

Mechanika Pojazdów i Maszyn Roboczych

Grupa przedmiotów:

Specjalnościowe

Kod przedmiotu:

1150-MBPOJ-IZP-0322

Semestr nominalny:

6 / rok ak. 2020/2021

Liczba punktów ECTS:

3

Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:

1) Liczba godzin kontaktowych - 26, w tym: a) wykład -16 godz.; b) laboratorium- 8 godz.; c) konsultacje - 2 godz. 2) Praca własna studenta – 90 godz., w tym: a) 45 godz. – bieżące przygotowywanie się do i wykładów laboratoriów – analiza danych literaturowych dotyczących przedmiotu oraz literatury odnoszącej się do poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych, b) 25 godz. – realizacja zadań związanych z przygotowaniem sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych, c) 20 godz. - przygotowywanie się do 1 kolokwium. 3) RAZEM – 116 godz.

Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:

1 punkt ECTS – liczba godzin kontaktowych - 26, w tym: a) wykład -16 godz.; b) laboratorium- 8 godz.; c) konsultacje - 2 godz.

Język prowadzenia zajęć:

polski

Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:

2 punkty ECTS - 50 godz., w tym: a) ćwiczenia laboratoryjne – 8 godzin, b) 20 godz. – przygotowywanie się do ćwiczeń laboratoryjnych, c) 22 godz. – opracowanie wyników, przygotowanie sprawozdań.

Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:

• Wykład16h
• Ćwiczenia0h
• Laboratorium8h
• Projekt0h
• Lekcje komputerowe0h

Wymagania wstępne:

Podstawowa wiedza o budowie i zasadzie działania tłokowych silników spalinowych, stosowanych w pojazdach samochodowych i rozwiązaniach pozadrogowych. Z uwzględnieniem wiedzy o przebiegu procesów spalania i wynikających z tego powodu konsekwencji dotyczących samej budowy silnika, jaki i podstawowych parametrów jego pracy. Podstawowa wiedza z Matematyki, Fizyki, Mechaniki Ogólnej. Termodynamiki i Ochrony Środowiska.

Limit liczby studentów:

zgodnie z zarządzeniem Rektora

Cel przedmiotu:

Poznanie budowy oraz zasady działania nowoczesnych, niskoemisyjnych silników spalinowych. Umiejętność rozwiązywania problemów technicznych, związanych z eksploatacją i rozwojem konstrukcji spalinowych silników niskoemisyjnych pod kątem poprawy osiągów i ograniczenia emisji składników toksycznych spalin i hałasu. Przyswojenie wiedzy o możliwościach stosowania różnego rodzaju paliw alternatywnych, do wybranych typów silników oraz wynikające z ich stosowania ograniczenia natury techniczno – prawnej.

Treści kształcenia:

Wykład: 1. Wprowadzenie do przedmiotu oraz objaśnienie zasad jego zaliczania. Zagadnienia ogólne budowy i eksploatacji niskoemisyjnych silników spalinowych. Klasyfikacja metod ograniczających emisję spalin i hałasu silników tłokowych. 2-3. Właściwości fizykochemiczne i toksykologiczne substancji szkodliwych i ich wpływ na człowieka i jego środowisko. Efekty wtórne emisji substancji szkodliwych. Powstawanie substancji szkodliwych w komorach spalania silników tłokowych, Spalanie paliw, powstawanie tlenków węgla, przemiany i tworzenie się nowych węglowodorów i produktów częściowego ich utleniania, powstawanie tlenków azotu i cząstek stałych. 4. Metody badań emisji substancji szkodliwych. Analizatory gazów spalinowych. Testy emisji pojazdów i silników w zastosowaniach drogowych i pozadrogowych. Przegląd przepisów prawnych USA, Europy i Japonii odnośnie ograniczenia wpływu motoryzacji na środowisko naturalne. 5. Przegląd nowoczesnych rozwiązań konstrukcyjnych silników niskoemisyjnych o zapłonie iskrowym i samoczynnym. Zapobieganie powstawaniu emisji substancji szkodliwych (metody wewnątrz silnikowe) i metody oczyszczania gazów spalinowych. 6. Podstawy katalizy heterogenicznej. Reaktory katalityczne OC, TWC, LNT, NH3-SCR i HC-SCR. Budowa i eksploatacja reaktorów. Starzenie reaktorów 7. Podstawy filtracji cząstek stałych. Filtry cząstek stałych DPF i CDPF, CCRT. Regeneracja pasywna i aktywna. Układy mieszane reaktorów i filtrów. Przegląd nowoczesnych rozwiązań konstrukcyjnych silników niskoemisyjnych o zapłonie iskrowym i samoczynnym. 8. Kolokwium zaliczające – wpisy do indeksów. Laboratorium: 1. Wprowadzenie do laboratorium i określenie zasad BHP oraz zajęcia dotyczące pomiarów stężeń normowanych, toksycznych związków spalin w gazach spalinowych silnika tłokowego o zapłonie iskrowym. 2. Zagadnienia związane z diagnostyką silnika spalinowego pojazdu. 3. Pomiary stężeń tlenków azotu w spalinach silnika o zapłonie samoczynnym 4. Badania symulacyjne wybranego typu reaktora katalitycznego

Metody oceny:

Podstawą zaliczenia wykładu jest uzyskanie oceny pozytywnej z kolokwium zaliczającego,, odbywającego się na ostatnich zajęciach wykładowych (przy czym oceną pozytywną jest ocena 3 lub wyższa). Podstawą zaliczenia laboratorium jest uzyskanie końcowej oceny pozytywnej z laboratorium. Uzyskanie końcowej oceny pozytywnej z laboratorium jest możliwe wyłącznie po uzyskaniu pozytywnych ocen z poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych (przy czym oceną pozytywną jest ocena 3 lub wyższa). Ćwiczenia laboratoryjne są zaliczane i oceniane na podstawie sprawozdań oddawanych prowadzącym dane ćwiczenia laboratoryjne do oceny przez poszczególne zespoły laboratoryjne, w danej grupie dziekańskiej. Ocena końcową przedmiotu jest średnią arytmetyczną, zaokrąglona do wartości połówkowych, z ocen uzyskanych przez studenta w ramach wykładu i laboratorium. Z zaznaczeniem, że obie oceny cząstkowe musza być ocenami pozytywnymi (zarówno ocena z wykładu, jak i z laboratorium musi być równa 3 lub więcej).

Egzamin:

nie

Literatura:

1. Kruczyński S.: „Trójfunkcyjne reaktory katalityczne”. Monografia w serii Biblioteka Problemów Eksploatacji. Wydawnictwo ITE, Warszawa-Radom 2004. 2. Chłopek Z.: Ochrona Środowiska Naturalnego. Wydawnictwo komunikacji i łączności, Warszawa 2002. 3. Rozporządzenia i dyrektywy Parlamentu Europejskiego określające normy emisji zanieczyszczeń dla nowych samochodów osobowych z silnikami o ZI. 4. Wajand J.A, Wajand J.T.: „Tłokowe silniki spalinowe średnio i szybkoobrotowe”. Wydawnictwo Naukowo – Techniczne, Warszawa 2005. 5. Merkisz J., Pielecha J., Radzimirski S.: „Emisja zanieczyszczeń motoryzacyjnych w świetle nowych przepisów Unii Europejskiej”. Wydawnictwo komunikacji i łączności. 6. Merkisz J. Mazurek S.: „Pokładowe systemy diagnostyczne pojazdów samochodowych”. Wydawnictwo komunikacji i łączności. 7. Merkisz J. Mazurek S.: „Pokładowe systemy diagnostyczne pojazdów samochodowych OBD”. Wydawnictwo komunikacji i łączności. 8. Merkisz J., Pielecha J., Radzimirski S.: „Pragmatyczne podstawy ochrony powietrza atmosferycznego w transporcie drogowym”. Wydawnictwo Poligraf 9. Chłopek Z.: Ekologiczne aspekty motoryzacji i bezpieczeństwo ruchu drogowego. Politechnika Warszawska. Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych. Warszawa 2012. 10. AVL Emission Testing Handbook 2016. (Internet). 11. https://www.dieselnet.com/standards.

Witryna www przedmiotu:

-

Uwagi:

-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt 1150-MBSIS-IZP-0322_W1

Student posiada podbudowaną teoretycznie wiedzę dotyczącą budowy niskoemisyjnych silników spalinowych. Posiada również wiedzę o współczesnych metodach i urządzeniach do badań niskoemisyjnych silników spalinowych wykorzystywanych w praktyce inżynierskiej. Dodatkowo zna podstawowe etapy i techniki badań niskoemisyjnych silników spalinowych oraz ich budowę i wykorzystywane w nich rozwiązania konstrukcyjne.
Weryfikacja: Kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_W03, KMiBM_W04, KMiBM_W14, KMiBM_W15
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W04, T1A_W05, InzA_W02, T1A_W06, T1A_W08, InzA_W02

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt 1150-MBSIS-IZP-0322_U1

Student potrafi prowadzić badania wybranych elementów niskoemisyjnyych silników spalinowych. Potrafi również zaplanować proces badawczy z wykorzystaniem współczesnych urządzeń pomiarowych. Ma również świadomość wagi dokładności przeprowadzonych badań i uzyskanych w ich trakcie wyników eksperymentalno – obliczeniowych. W efekcie realizowanych zadań jest we stanie ocenić przydatność i zinterpretować uzyskane wyniki badań oraz ich analiz.
Weryfikacja: Ocena sprawozdań.
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_U02, KMiBM_U16, KMiBM_U19, KMiBM_U20, KMiBM_U21, KMiBM_U24
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U01, T1A_U02, T1A_U07, InzA_U05, T1A_U02, T1A_U11, T1A_U03, InzA_U02, T1A_U05

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt 1150-MBSIS-IZP-0322_K1

Student rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się, podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych w realizowanej specjalności. Ma również świadomość ważności i rozumie aspekty i skutki działalności inżyniera-mechanika ukierunkowanego na rozwój niskoemisyjnych silników spalinowych. Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole, jak również wynikającą z tego odpowiedzialność za wspólnie realizowane zadania.
Weryfikacja: Kolokwium, ocena sprawozdań.
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_K01, KMiBM_K02, KMiBM_K04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K01, T1A_K02, InzA_K01, T1A_K03, T1A_K04, InzA_K02