M438 – Kolbenmaschinen / Verbrennungsmotoren 1

Modul
Kolbenmaschinen / Verbrennungsmotoren 1
Reciprocating Engines / Combustion Engines 1
Modulnummer
M438
Version: 1
Fakultät
Maschinenbau
Niveau
Bachelor/Diplom
Dauer
1 Semester
Turnus
Sommersemester
Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr.-Ing. Gennadi Zikoridse
gennadi.zikoridse(at)htw-dresden.de
Dozent/-in(nen)

Dr.-Ing. Peter Pfeiffer
peter.pfeiffer(at)htw-dresden.de
Dozent/-in in: "Kolbenmaschinen"

Prof. Dr.-Ing. Gennadi Zikoridse
gennadi.zikoridse(at)htw-dresden.de
Dozent/-in in: "Verbrennungsmotoren 1"
Lehrsprache(n)

Deutsch
in "Kolbenmaschinen"
ECTS-Credits

3.00 Credits
1.00 Credits in "Kolbenmaschinen"
2.00 Credits in "Verbrennungsmotoren 1"
Workload

90 Stunden
30 Stunden in "Kolbenmaschinen"
60 Stunden in "Verbrennungsmotoren 1"
Lehrveranstaltungen

3.00 SWS (3.00 SWS Vorlesung)
1.00 SWS (1.00 SWS Vorlesung) in "Kolbenmaschinen"
2.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung) in "Verbrennungsmotoren 1"
Selbststudienzeit

45.00 Stunden
15.00 Stunden in "Kolbenmaschinen"
30.00 Stunden in "Verbrennungsmotoren 1"
Prüfungsvorleistung(en)

Beleg
in "Kolbenmaschinen"
Prüfungsleistung(en)

Schriftliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 150 min | Wichtung: 100%
in "Verbrennungsmotoren 1"
Lehrform
  • Vorlesung
Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung
Kolbenmaschinen:

1. Einführung

  • Aufgaben und Bedeutung
  • Einteilung in Strömungs- und Verdrängerarbeitsmaschinen

2. Grundlagen der Hubkolbenpumpen

  • Aufbau und Wirkungsweise
  • Bauformen
  • Verluste und Wirkungsgrade
  • NPSH-Wert von Pumpe und Anlage
  • Mittel zur Verbesserung der Saugfähigkeit
  • Ausführungsbeispiele

3. Grundlagen der Hubkolbenverdichter

  • Aufbau und Wirkungsweise
  • Bauformen
  • thermodynamische Grundlagen
  • Verluste und Wirkungsgrade
  • Leistungen, Kennlinien
  • ein- und mehrstufige Verdichtung mit Zwischenkühlung

4. Rotationskolbenmaschinen

  • Rotationskolbenpumpen
  • Zahnradpumpen
  • Rotationskolbenverdichter
  • Ausführungsbeispiele
Verbrennungsmotoren 1:

1. Einführung und Einteilung

  • Eigenschaften, Anwendungen, Umweltprobleme, Zukunftsaussichten
  • Einteilung der Verbrennungsmotoren
  • Unterscheidungsmerkmale (Kraftstoff, Triebwerk, Arbeitszylinder, Verwendungszweck)
  • Abgasgesetzgebung

2. Thermodynamische Grundlagen der Verbrennungsmotoren

  • Einteilung der Wärmekraftmaschinen
  • Kenngrößen und Kennfelder der Verbrennungsmotoren
  • Kreisprozesse
  • Realprozess
  • Prozessrechnung am realen Motor
  • Thermodynamische Betrachtungen zur Energieumsetzung in Verbrennungsmotoren
  • Energieströme bei der Verbrennungskraftmaschine – Energiebilanz
  • Wärmestrom im Verbrennungsmotor

3. Gemischbildung, Zündung und Verbrennung im Dieselmotor

  • Abgaszusammensetzung und Toxizität der Schadstoffe
  • Schadstoffentstehung
  • Gemischbildung und Einspritzsysteme
  • Zündung und Verbrennung im Dieselmotor
  • Maßnahmen zur Schadstoffreduktion

4. Abgasnachbehandlung bei Dieselmotoren

  • Abgasnachbehandlungssysteme
  • Mehrstufige Abgasnachbehandlung
  • Beispiele der kombinierten Systeme
  • Rahmenbedingungen für die Funktionalität
Qualifikationsziele
Kolbenmaschinen:

Die Studierenden sind mit den wesentlichen thermodynamischen und mechanischen Prozessen sowie mit den Kennfeldern und Kenngrößen von Kolbenpumpen und -verdichtern vertraut und können sie für deren Auslegung anwenden bzw. verwenden. Die Lehrveranstaltung vermittelt sowohl Fachkompetenz als auch Methodenkompetenz auf diesem Gebiet unter Einbeziehung praxisbezogener Beispiele.

Verbrennungsmotoren 1:

Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse über die Funktionsweise der Verbrennungsmotoren mit thematischen Schwerpunkt Diesel-Motoren. Sie erlangen Kenntnisse über die Zusammenhänge der innermotorischen Vorgänge. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, Zusammenhänge in der angewandten Thermodynamik zu erkennen. Sie erhalten einen Einblick in die  grundsätzliche thermodynamische Überlegungen, Gemischbildung und Verbrennung, der Brennverlauf und sein Einfluss auf den Arbeitsprozess, tatsächliches Indikatordiagramm, Entflammung von Kohlenwasserstoffen, Abgasemissionen von Dieselmotoren und Abgasnachbehandlung.

Die Studierenden erhalten einen Einblick in die technischen Details und Entwicklungsschwerpunkte der Verbrennungsmotoren und sind in der Lage neue Entwicklungen bezüglich der technischen, wirtschaftlichen und umweltpolitischen Aspekte zu verstehen und zu beurteilen. Sie sind befähigt zur fachlichen Kommunikation mit Spezialisten aus der Motorentechnik.
Sozial- und Selbstkompetenzen
Keine Angabe
Besondere Zulassungsvoraussetzung
Keine Angabe
Empfohlene Voraussetzungen
  • Technische Thermodynamik
  • Technische Mechanik
  • Mathematik und Physik
Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur
Kolbenmaschinen:
  • Herbert Gebhardt: Arbeitsweise und Berechnung von Kolbenpumpen und Kolbenverdichtern, Eine Einführung in ihre konstruktiven Grundlagen, Fachbuchverlag Leipzig, 1958
  • Wolfgang Eifler, Eberhard Schlücker, Ulrich Spicher, Gotthard Will Küttner Kolbenmaschinen: Kolbenpumpen, Kolbenverdichter, Brennkraftmaschinen, Vieweg+Teubner Verlag, 7. Auflage 2009
  • van Basshuysen, Schäfer, Handbuch Verbrennungsmotor, Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven, Springer-Verlag 2017
Verbrennungsmotoren 1:
  • van Basshuysen, Schäfer, Handbuch Verbrennungsmotor, Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven, Springer-Verlag 2017
  • Pischinger, R.; Kraßnig, G.; Taucar, G.; Sams, Th.: Thermodynamik der Verbrennungskraftmaschine, 3. Auflage, Springer-Verlag 2009
  • Zikoridse, G.: Abgasnachbehandlung für Otto - und Dieselmotoren, Vorlesungsunterlagen, 2020
  • Zikoridse, G.: Verbrennungsmotoren I und II, Vorlesungsunterlagen, 2020
  • Robert Bosch GmbH (Hrsg.): Kraftfahrtechnisches Handbuch, 25. Aufl. Wiesbaden: Vieweg, 2004
Aktuelle Lehrressourcen

Lehrmaterial und Einschreiblisten sind über die Lehr- und Lernplattform OPAL verfügbar
⇒ Link zum OPAL-Katalog der Fakultät Maschinenbau
Hinweise
Keine Angabe
Link zu Kurs/Lernressourcen im OPAL
https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/28650930181
Detailansicht schließen
© Modulux (Version 4.3)