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M653 – Thermodynamik 2 / Verbrennungsmotoren
Thermodynamics 2 / Combustion Engines
Version: 1
Prof. Dr.-Ing. Jens Morgenstern
jens.morgenstern(at)htw-dresden.de
Prof. Dr.-Ing. Jens Morgenstern
jens.morgenstern(at)htw-dresden.de
in Veranstaltung "Kreisprozesse / Wärmeübertragung "
Prof. Dr.-Ing. Gennadi Zikoridse
gennadi.zikoridse(at)htw-dresden.de
in Veranstaltung "Verbrennungsmotoren"
Deutsch
in Veranstaltung "Kreisprozesse / Wärmeübertragung "
Deutsch
in Veranstaltung "Verbrennungsmotoren"
6.00 Credits
4.00 Credits in Veranstaltung "Kreisprozesse / Wärmeübertragung "
2.00 Credits in Veranstaltung "Verbrennungsmotoren"
180 Stunden
120 Stunden in Veranstaltung "Kreisprozesse / Wärmeübertragung "
60 Stunden in Veranstaltung "Verbrennungsmotoren"
6.00 SWS (4.00 SWS Vorlesung | 2.00 SWS Übung)
4.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 2.00 SWS Übung) in Veranstaltung "Kreisprozesse / Wärmeübertragung "
2.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung) in Veranstaltung "Verbrennungsmotoren"
120.00 Stunden
90.00 Stunden in Veranstaltung "Kreisprozesse / Wärmeübertragung "
30.00 Stunden in Veranstaltung "Verbrennungsmotoren"
Beleg
in Veranstaltung "Verbrennungsmotoren"
Schriftliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 150 min | Wichtung: 100 %
- Vorlesung
- Übung
- Vorlesung
- Einzel- und Gruppenarbeit
- E-Learning
- Literatur- und Materialrecherche
- Bearbeiten von Problemen und Lösungsfindung
- Skriptvorlage
- Formel- und Stoffsammlung
- Aufgabensammlung
- Videotutorials
- Skripte
- Präsentation
- Lehrvideo
- wichtige rechtsläufige Kreisprozesse
- Mechanismen des Wärmetransportes
- stationärer, eindimensionaler Wärmedurchgang
- Technisch-praktische Beeinflussung des Wärmetransportes
- Formen von Wärmeübertragern
- Berechnung von Rekuperatoren
- Thermodynamik der Kälteerzeugung
- Berechnung und Bewertung der Kaltdampfkältemaschine
- Sonstige Verfahren der Kälteerzeugung
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 in der Lage, sich vertiefendes und anwendungsorientiertes Fachwissen auf dem Gebiet der technischen Thermodynamik anzueignen und zu verstehen und mit Anwendungsbeispielen in der Praxis zu verknüpfen. Es werden grundlegende Zusammenhänge zur Beurteilung von Ressourcenverbrauch, Energieeffizienz und Umwelteinfluss technischer Systeme vermittelt, die eine Nachhaltigkeitsbeurteilung ermöglichen. Die Studierenden sollen insbesondere Kompetenzen auf folgenden Gebieten erwerben:
- thermodynamische Analyse und grundsätzliche Auslegung der wichtigsten Wärmekraftmaschinen
- Fähigkeit zur eingehenden Analyse und Berechnung der wesentlichen stationären Wärmeübertragungsprozesse
- Berechnung von Rekuperatoren für wichtige technische Anwendungsgebiete
- grundlegende Auslegung der Komponenten einer Kaltdampf-Kompressor-Kältemaschine
- Kenntnis der Funktionsweise und der grundlegenden Eigenschaften sonstiger Kälteerzeugungsverfahren
- Die Studierenden sind in der Lage, sich notwendiges Grundlagenwissen auf dem Gebiet der Verbrennungsmotorentechnik anzueignen, physikalische Grundprinzipien zu verstehen und anzuwenden.
- Die Studierenden erwerben Kompetenzen, um theoretisch erlangtes Wissen lösungsorientiert einzusetzen. Darüber hinaus sind sie in der Lage fachspezifische Problemstellungen zu abstrahieren und neue, fachübergreifende Anwendungen zu generieren, beispielsweise auf dem Gebiet energieeffizienter und zukunftsfähiger Fahrzeugantriebe.
- Die Studierenden eignen sich Methoden des wissenschaftlichen Arbeitens an und wenden diese an, um Lernprozesse selbstständig zu gestalten und zu optimieren. Sie sind in der Lage wissenschaftliche Quellen korrekt zu recherchieren, auszuwerten und angemessen zu zitieren.
- Die Studierenden können sich und ihre Arbeitsergebnisse im fachlichen Diskurs professionell präsentieren und dabei methodisch und überzeugend argumentieren.
- Die Studierenden verfügen über zielorientiertes Denk-, Handlungs- und Durchhaltevermögen sowie Beharrlichkeit in fachlichen und persönlichen Situationen.
- Polifke/Kopitz: Wärmeübertragung
- Marek/Nitsche: Praxis der Wärmeübertragung
- Jungnickel / Agsten / Kraus: Grundlagen der Kältetechnik
- Cube / Steimle / Lotz / Kunis: Lehrbuch der Kältetechnik
- Maurer: Kältetechnik für Ingenieure
Verbrennungsmotoren:
- 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
Veranstaltung "Verbrennungsmotoren":- Lehrmaterial und Einschreiblisten sind über die Lehr- und Lernplattform OPAL verfügbar
⇒ Link zum OPAL-Katalog der Fakultät Maschinenbau