Hnací ústrojí (FSI-QHL)

Akademický rok 2024/2025

Garant:	prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc.
Garantující pracoviště:	ÚADI	všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky:	čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu Hnací ústrojí je poskytnout studentům základní vědomosti o koncepčním návrhu a výpočtech pohonné jednotky a dalších částech hnacího řetězce. Předmět by měl studentům pomoci pochopit souvislosti týkající se konstrukce, zatížení, vibrací a hluku částí hnacího ústrojí, jež mohou následně uplatit v dalších specialisovaných předmětech, a zejména v praxi.
Výstupy studia a kompetence:

Prerekvizity:
Znalosti matematiky vyučované na bakalářském studiu a zahrnující lineární algebru (matice, determinanty, soustavy lineárních rovnic apod.), diferenciální a integrální počet a obyčejné diferenciální rovnice. Znalosti základů kinematiky, dynamiky, pružnosti a pevnosti.
Vazby k jiným předmětům: doporučená korekvizita: Traktory [QT] povinná korekvizita: Dynamika vozidel [QDY] povinná korekvizita: Dynamika vozidel [QDY-A]

Obsah předmětu (anotace):
Předmět Hnací ústrojí seznamuje studenty se základními koncepcemi a uspořádáním hnacích ústrojí osobních a užitkových vozidel jak s konvenčními, tak i hybridními a elektrickými pohony. Výpočtové modely hnacích ústrojí jsou základním prostředkem pro nalezení optimálních koncepcí a parametrů soudobých pohonných jednotek. Kromě samotného motoru jsou studenti rovněž seznámeni s klíčovými funkčními celky hnacího řetězce pro přenos točivého momentu až na hnací kola. Výuka ve cvičeních s počítačovou podporou je doplněna i praktickými ukázkami příslušných dílů hnacích ústrojí.
Metody vyučování:

Způsob a kritéria hodnocení:
Zápočet je podmíněn aktivní účastí ve cvičeních. Zkouška ověřuje znalosti získané na přednáškách i ve cvičeních, je písemná zahrnující test v e-learningu a může mít ústní část ověřující znalosti po písemné části.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:

Typ (způsob) výuky:
Přednáška	13 × 2 hod.	nepovinná
Cvičení s počítačovou podporou	13 × 2 hod.	povinná
Osnova:
Přednáška	1) Mechanismy pohonných jednotek, kinematika klikových mechanismů 2) Dynamika klikového mechanismu, výpočtové modely 3) Vyvažování setrvačných účinků v klikovém mechanismu 4) Vyvažování klikového mechanismu víceválcových motorů 5) Kmitání pohonů s pístovými stroji a jeho snižování 6) Vačkové mechanismy 7) Dynamika hybridních a elektrických pohonů 8) Koncepce převodových ústrojí, spojky 9) Manuální převodovky 10) Dvoutoké převodovky 11) Samočinné převodovky 12) Převodovky pro hybridní pohony a elektropohony 13) Diferenciály, pohon náprav, pohon všech kol

Cvičení s počítačovou podporou	1) Využití softwaru Matlab pro analytické řešení kinematiky a dynamiky pohonných jednotek 2) Kinematika a dynamika klikového mechanismu 3) Točivý moment motoru a jeho Fourierova numerická analysa 4) Setrvačné účinky v klikovém mechanismu a jejich vyvažování 5) Kmitání pohonů s pístovými stroji a jeho výpočtové modelování 6) Vačkové mechanismy 7) Dynamika hybridních pohonů 8) Rozjezdová spojka 9) Odstupňování převodových ústrojí 10) Převodovka řazená pod zatížením 11) Samočinná převodovka 12) Převodovka pro elektromobily 13) Kloubový hřídel a diferenciál

Literatura - základní:
1. DAVITASSHVILI, Nodar a Valeh BAKHSHALIEV. Dynamics of Crank-Piston Mechanisms. Springer, 2016. ISBN 981100322X.
2. ADAMS, Maurice L. Bearings: basic concepts and design applications. Boca Raton: CRC Press, 2017. ISBN 9781138049086.
3. NORTON, Robert L. Cam design and manufacturing handbook. New York: Industrial Press, c2002. ISBN 0-8311-3122-5.
4. HAYES, John G. a Gordon A. GOODARZI. Electric powertrain: energy systems, power electronics & drives for hybrid, electric & fuel cell vehicles. Hoboken, NJ: John Wiley, 2018. ISBN 978-1-119-06364-3.
Literatura - doporučená:
1. Internal combustion engine handbook: basics, components, systems, and perspectives, second edition. Warrendale, PA: SAE International, 2016. ISBN 9780768080247.
2. Píštěk, V.: Aplikovaná mechanika. Učební text FSI VUT v Brně.
2. HEISLER, Heinz. Advanced engine technology. Warrendale, PA: SAE International, c1995. ISBN 1560917342.
3. ZIMA, Stefan. Kurbeltriebe: Konstruktion, Berechnung und Erprobung von den Anfängen bis heute. 2. vyd. Wiesbaden: Vieweg, 1999. ISBN 3-528-13115-2.
4. FUCHS, Anton: Automotive NVH technology. New York, NY: Springer Berlin Heidelberg, 2015. ISBN 978-3-319-24053-4.