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M438 – Kolbenmaschinen / Verbrennungsmotoren 1
Reciprocating Engines / Combustion Engines 1
Version: 1
Prof. Dr.-Ing. Gennadi Zikoridse
gennadi.zikoridse(at)htw-dresden.de
Dr.-Ing. Peter Pfeiffer
peter.pfeiffer(at)htw-dresden.de
in Veranstaltung "Kolbenmaschinen"
Prof. Dr.-Ing. Gennadi Zikoridse
gennadi.zikoridse(at)htw-dresden.de
in Veranstaltung "Verbrennungsmotoren 1"
Deutsch
in Veranstaltung "Kolbenmaschinen"
3.00 Credits
1.00 Credit in Veranstaltung "Kolbenmaschinen"
2.00 Credits in Veranstaltung "Verbrennungsmotoren 1"
90 Stunden
30 Stunden in Veranstaltung "Kolbenmaschinen"
60 Stunden in Veranstaltung "Verbrennungsmotoren 1"
3.00 SWS (3.00 SWS Vorlesung)
1.00 SWS (1.00 SWS Vorlesung) in Veranstaltung "Kolbenmaschinen"
2.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung) in Veranstaltung "Verbrennungsmotoren 1"
45.00 Stunden
15.00 Stunden in Veranstaltung "Kolbenmaschinen"
30.00 Stunden in Veranstaltung "Verbrennungsmotoren 1"
Beleg
in Veranstaltung "Kolbenmaschinen"
Schriftliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 150 min | Wichtung: 100 %
- Vorlesung
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
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
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.
Veranstaltung "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.
- Technische Thermodynamik
- Technische Mechanik
- Mathematik und Physik
- 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
- 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
Lehrmaterial und Einschreiblisten sind über die Lehr- und Lernplattform OPAL verfügbar
⇒ Link zum OPAL-Katalog der Fakultät Maschinenbau