M411 – Grundlagen der Hydraulik und Pneumatik / Kolbenmaschinen

Modul
Grundlagen der Hydraulik und Pneumatik / Kolbenmaschinen
Fundamentals of Hydraulics and Pneumatics / Reciprocating Engines
Modulnummer
M411
Version: 1
Fakultät
Maschinenbau
Niveau
Bachelor/Diplom
Dauer
1 Semester
Turnus
Wintersemester
Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr.-Ing. Torsten Berg
torsten.berg(at)htw-dresden.de
Dozent/-in(nen)

Prof. Dr.-Ing. Torsten Berg
torsten.berg(at)htw-dresden.de
Dozent/-in in: "Grundlagen der Hydraulik und Pneumatik"

Dipl.-Ing. Holger Kühne
holger.kuehne(at)htw-dresden.de
Dozent/-in in: "Grundlagen der Hydraulik und Pneumatik"

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

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

Deutsch
in "Grundlagen der Hydraulik und Pneumatik"

Deutsch
in "Kolbenmaschinen"
ECTS-Credits

5.00 Credits
3.00 Credits in "Grundlagen der Hydraulik und Pneumatik"
2.00 Credits in "Kolbenmaschinen"
Workload

150 Stunden
90 Stunden in "Grundlagen der Hydraulik und Pneumatik"
60 Stunden in "Kolbenmaschinen"
Lehrveranstaltungen

6.00 SWS (4.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Übung | 1.00 SWS Praktikum)
4.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Übung | 1.00 SWS Praktikum) in "Grundlagen der Hydraulik und Pneumatik"
2.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung) in "Kolbenmaschinen"
Selbststudienzeit

60.00 Stunden
30.00 Stunden in "Grundlagen der Hydraulik und Pneumatik"
30.00 Stunden in "Kolbenmaschinen"
Prüfungsvorleistung(en)
Keine
Prüfungsleistung(en)

Alternative Prüfungsleistung - Laborpraktikum
Wichtung: 20% | nicht kompensierbar
in "Grundlagen der Hydraulik und Pneumatik"

Schriftliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 150 min | Wichtung: 80% | nicht kompensierbar
in "Kolbenmaschinen"
Lehrform
Grundlagen der Hydraulik und Pneumatik:
  • Vorlesung
  • Übung
  • Praktikum
Kolbenmaschinen:
  • Vorlesung
Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung
Grundlagen der Hydraulik und Pneumatik:
  • Aufbau, Darstellung und Wirkprinzip hydraulischer Anlagen
  • Gesetzmäßigkeiten und Berechnungsgrundlagen in der Fluidtechnik
  • Grundstrukturen hydraulischer Kreisläufe
  • Übersicht über Pumpen und Motoren
  • Ventile in der Hydraulik
  • Druckflüssigkeiten, Filtertechnik
  • Einführung in die Pneumatik
  • Praktikum (5 Versuche)
Kolbenmaschinen:

1.    Gemeinsame Eigenschaften der Kolbenmaschinen, Einteilung

  • Eigenschaften, Anwendungen, Umweltprobleme, Zukunftsaussichten
  • Arten und Wirkungsweise, Arbeitsverfahren
  • Einteilung Pumpen und Verdichter
  • Einteilung der Verbrennungsmotoren
  • Unterscheidungsmerkmale (Kraftstoff, Triebwerk, Arbeitszylinder, Verwendungszweck, etc.)
  • Abgasgesetzgebung

2.    Thermodynamische Grundlagen der Verbrennungsmotoren

  • Einteilung u. Entwicklung von Wärmekraftmaschinen
  • Thermodynamische Betrachtungen zur Energieumsetzung in Verbrennungsmotoren
  • Kenngrößen, Kennfelder und Last, Wirkungs- und Gütegrade
  • Grundlagen der motorischen Arbeitsprozesse (idealisierte Prozesse, Vergleichsprozesse, reale Prozesse)
  • Wärmestrom im Verbrennungsmotor

3.    Gemischbildung, Zündung und Verbrennung im Dieselmotor

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

4.    Gemischbildung, Zündung und Verbrennung im Ottomotor

  • Vergaser, Saugrohreinspritzung
  • Benzindirekteinspritzung
  • Zündung und Verbrennung
  • Schadstoffentstehung
  • Abgasnachbehandlung

5.   Aufladung

  • Verfahren der Aufladung
  • Abgasturbolader
  • Ladeluftkühlung

6.    Triebwerk der Verbrennungsmotoren – Kolben und Bauteile   des Zylinderkurbelgehäuses

  • Kurbelgetriebe von Verbrennungsmotoren
  • Bauteile der Verbrennungsmotoren-Grundlagen der Kinematik
  • Kurbelgehäuse
  • Mechanische Beanspruchung
  • Massenausgleich eines Einzylindermotors
Qualifikationsziele
Grundlagen der Hydraulik und Pneumatik:

Erwerben von Kenntnissen über:

  • grundlegende Gesetzmäßigkeiten in der Fluidtechnik;
  • Auslegung und Berechnung hydraulischer Grundschaltungen;
  • Aufbau, Einsatz und Wirkungsweise von Hydraulikpumpen und - motoren;
  • einfache pneumatische und hydraulische Schaltungen.
Kolbenmaschinen:

Die Studierenden sollen durch die erworbenen Kenntnisse in der Lage sein, die Arbeitsweise, die verschiedenen Gestaltungsmöglichkeiten und die Problematik der Kolbenmaschinen (wie Kompressoren, Verbrennungsmotoren usw.) zu verstehen und zu beurteilen. Sie sind mit den wesentlichen thermodynamischen und mechanischen innen ablaufenden Prozessen sowie mit den Kennfeldern und Kenngrößen dieser Maschinen vertraut und können sie für deren Auslegung anwenden bzw. verwenden.

Die Lehrveranstaltung vermittelt sowohl Fachkompetenz als auch Methodenkompetenz auf dem Gebiet Kolbenmaschinen unter Einbeziehung praxisbezogener Beispiele.
Sozial- und Selbstkompetenzen
Keine Angabe
Besondere Zulassungsvoraussetzung
Keine Angabe
Empfohlene Voraussetzungen

Grundlegende mathemathische und physikalische Kenntnisse

  • Technische Thermodynamik
  • Technische Mechanik
  • Mathematik und Physik
Fortsetzungsmöglichkeiten

Rechnen und Konstruieren in der Hydraulik
Literatur
Grundlagen der Hydraulik und Pneumatik:
  • Will, Gebhardt: "Hydraulik" Springer, 2014;
  • Bauer: "Ölhydraulik" SpingerVieweg Verlag, 2011;
  • Matthies, Renius: "Einführung in die Ölhydraulik"", Vieweg+Teubner-Verlag, 2011
  • BoschRexroth: "Der Hydraulik-Trainer Bd.1"
  • Grollius: "Grundlagen der Pneumatik" Fachbuchverlag Leipzig, 2009
Kolbenmaschinen:
  • Küttner, K.-H. Kolbenmaschinen, K.-H. Küttner, Teubner Stuttgart Verlag
  • Pischinger, R.; Kraßnig, G.; Taucar, G.; Sams, Th.: Thermodynamik  der Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine Neue Folge Band 5. Wien: Springer 1989
  • van Basshuysen & Schäfer Handbuch Verbrennungsmotor, Grundlagen, Komponenten, Vieweg Verlag
  • Urlaub, A. Verbrennungsmotoren, Springer Verlag
  • MTZ - Motortechnische Zeitschrift, Vieweg Verlag
  • Maass u.a. Kräfte und Momente und deren Ausgleich in den VKM; Springer Verlag
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/21305425925
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