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

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