Forbrændingsmotorer – teori for anvendelse af konventionelle og bæredygtige brændstoffer

• Beregne grundlæggende parametre, der er vigtige for at karakterisere driften af en motor og analysere effekten af at variere dem på ydeevne og brændstoføkonomi.
• Beregne den nødvendige motorstørrelse for et vejgående køretøj, der når en given topfart, og effekten af motorlayout på køretøjets brændstofforbrug pr. distance.
• Bestemme det støkiometriske forhold for almindelige og avancerede brændstoffer og evaluere brændværdien af sådanne blandinger.
• Udtrække motorspecifikke emissioner baseret på udstødningskoncentrationsmålinger
• Vurdere forskellene i specifik ydeevne (IMEP) og effektivitet af ideelle termodynamiske cyklusser som Otto-cyklus, Diesel-cyklus, Seiliger (trykbegrænset) cyklus og Rankine-cyklus.
• Uddybe interaktionen mellem flow i cylinderen og forbrænding.
• Bruge enkle modeller til at beskrive forbrændingsprocesserne for konventionelle og bæredygtige brændstoffer i tændingsmotorer og i kompressionsmotorer.
• Forklare princippet for udstødningsbehandlingssystemer, der anvendes til SI- og CI-motorer.
• Diskutere brugen af de vigtigste parametre, der styrer gasudvekslingsprocessen i to- og firetaktsmotorer.
• Udvikle en simpel model til tuning af indløbs- og udstødningssystemer for to- og firetaktsmotorer for at maksimere volumetrisk effektivitet.
• Vurdere synergien mellem motor og turboer for optimal ydeevne og effektivitet.

Parametre, der bruges til at vurdere motorens ydeevne med hensyn til specifik effekt, effektivitet og emissioner, diskuteres. Forbindelsen mellem motorens ydeevne og køretøjets behov eksemplificeres. Grundlæggende forbrænding efterfølges af termodynamiske cyklusser, der udnytter den varme, der udvindes fra forbrændingen. Ideelle Otto- og Diesel-cyklusser efterfølges af et realistisk eksempel. Det resulterende udgangsmoment udledes sammen med en diskussion om motorens mekaniske balance. Væskestrømmen i cylinderen og den genererede turbulens diskuteres, før forbrændingen i en tændingsmotor (SI) forklares i detaljer. Den ukontrollerede forbrænding, bankning, forklares også. Emissioner fra SI-motorer forklares, før introduktionen af udstødningsbehandlingssystemer. Forbrændingen med kompressionsantænding (Diesel) forklares. Udstødningsemissioner og efterbehandling af CI-motoren introduceres. Gasskiftesystemet for to- og firetaktsmotorer introduceres. Brugen af mekaniske kompressorer og turboladere forklares også. Der vil være eksperimenter med en dieselmotor i en testcelle for at evaluere ydeevne, effektivitet og emissioner. En grundlæggende motorsimuleringssoftware vil også blive udviklet af de studerende

• 36 – 49 (man 13-17)

41401/41045/62604

Forelæsninger, øvelser, computer simulering og opgavegennemgang