Teorie spalovacích motorů (FSI-QTS)

Akademický rok 2022/2023
Garant: prof. Ing. Josef Štětina, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚADI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:

Poskytnout vědomosti pro praktickou i teoretickou, experimentální a vědeckou činnost v oblasti spalovacích motorů.
Výstupy studia a kompetence:

Studenti si osvojují jednotlivé pojmy z teorie spalovacích motorů, seznamují se se základními systémy spalovacích motorů, určením jejich charakteristických rozměrů a získávají znalosti o výpočtových modelech těchto systémů.
Prerekvizity:
Student musí mít znalosti odpovídající předmětům teoretického základu bakalářského studia v oblasti vzdělávání strojírenství, zejména termomechaniky.

Vazby k jiným předmětům:
povinná korekvizita: Traktory [QT]
Obsah předmětu (anotace):

Předmět seznamuje studenty programu s poznatky z oblasti teorie spalovacích motorů se zaměřením zejména na termodynamiku pracovních cyklů, spalování a přenos tepla.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení:

Zápočet je podmíněn aktivní účastí ve cvičeních, řádným vypracováním elaborátů a splněním podmínek případného kontrolního testů. Zkouška ověřuje znalosti získané na přednáškách i ve cvičeních, je písemná zahrnující test v eLearningu a může mít ústní část ověřující znalosti po písemné části.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:

Výuka ve cvičeních je povinná, kontrolu účasti provádí vyučující. Forma nahrazení výuky zameškané z vážných důvodů a ve zcela výjimečných případech je řešena individuálně s garantem předmětu.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 01. Historie vývoje a rozdělení spalovacích motorů. Základy termodynamiky pracovních plynových cyklů.
02. Teorie tepelných plynových cyklů (ideální a teoretické).
03. Cykly dvoudobých motorů. Charakteristiky spalovacích motorů, měření a jejich využití. Přeměny energie, účinnosti spalovacích motorů.
04. Paliva pro spalovací motory, spalování, termochemie.
05. Indikace spalovacích motorů, měření parametrů spalovacích motorů.
06. Emise spalovacích motorů, teorie vzniku, měření, metody snižování emisí, emisní předpisy.
06. Reálné cykly spalovacích motorů.
07. Modelování reálných cyklů spalovacích motorů.
08. Regulace spalovacích motorů. Přeplňování spalovacích motorů.
09. Modelování přeplňování spalovacích motorů.
10. Výměna náplně válce.
11. Vnější a vnitřní příprava směsi zážehové motory.
12. Vznětové motory příprava směsi.
13. Teorie zapalování, mazání a chlazení motorů.
    Laboratorní cvičení

01. Pravidla práce v laboratořích a měření spalovacích motorů. Bezpečnost.
02. Zkoušení spalovacích motorů.
03. Měření na válcové zkušebně.
04. Vnější otáčková charakteristika.
05. Základní výpočty cyklů spalovací motorů MATLAB.
06. Modelování reálných cyklů v prostředí GT-SUITE.
07. Měření emisí.
08. Indikace.
09. Detonační spalování.
10. Optimalizace bohatosti, předstihu zážehu.
11. Emise měření.
12. Mechanická a plnící účinnost.
13. Zápočtový test, hodnocení elaborátů.
Literatura - základní:
1. TAYLOR, Charles Fayette. The internal-combustion engine in theory and practice. 2nd ed., rev. Cambridge, Mass.: M.I.T. Press, 1985. ISBN 978-0-262-20051-6.
2. CATON, J. A. An introduction to thermodynamic cycle simulations for internal combustion engines. Chichester, West Sussex: Wiley, [2015]. ISBN 978-111-9037-569.
3. HIERETH, Hermann a P. H. W. PRENNINGER. Charging the internal combustion engine. New York: Springer, c2007. ISBN 978-3-211-33033-3.
Literatura - doporučená:
1. STONE, Richard. Introduction to internal combustion engines. 4th ed. Basingstoke: Palgrave Macmillan, c2012. ISBN 978-0-230-57663-6.
2. MACEK, Jan. Spalovací motory. 2. vyd. V Praze: České vysoké učení technické, 2012. ISBN 978-80-01-05015-6.
3. KIRKPATRICK, Allan T. a Colin R. FERGUSON. Internal combustion engines: applied thermosciences. Third. United Kingdom: John Wiley, 2016. ISBN 978-1-118-53331-4.
4. HIERETH, Hermann a P. H. W. PRENNINGER. Charging the internal combustion engine. New York: Springer, c2007. ISBN 978-3-211-33033-3.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- zá,zk 6 Povinný 1 1 Z
N-ADI-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 6 Povinný 2 1 Z