Vakcode: wb4408A
Vaknaam: Dieselmotoren A

Het betreft een college
TUD studiepunten: 3
ECTS studiepunten: 5
Faculteit Ontwerp, Constructie en Productie
Docent(en): Stapersma, prof.ir. D.

Tel.: 015 27 83051

Trefwoorden:
Thermodynamische grondslagen, prestaties, Seiliger proces, luchthuishouding, drukvulling, matching drukvulgroep, deellastgedrag

Cursusjaar: 4
Periode: 0/0/2/2
Coll.uren p/w: 2
Andere uren: -
Toetsvorm: Zie opm.
Tentamenperiode: 4, 5
(zie jaarindeling)
Voorkennis: wb1224
Wordt vervolgd door: wb4408B
Uitgebreide beschrijving van het onderwerp:
  • Prestaties, inleiding:
    - brandstofverbruik en vermogensdichtheid - gegevens en algemene principes hedendaagse dieselmotoren - belangrijke trends toegelicht m.b.v. het ideaal Seiliger proces
  • Thermodynamische grondslagen:
    - recapitulatie technische thermodynamica - gegeneraliseerde formulering 1ste en 2de hoofdwet voor open/gesloten systeem - het polytrope proces: warmteafvoer versus onomkeerbaarheden
  • Thermodynamische procesberekening dieselmotor:
    - realistisch Seiliger proces
  • Luchthuishouding:
    - vullingsgraad - sloklijnen 2-takt en 4-takt motoren
  • Drukvulling:
    - mechanische drukvulling versus uitlaatgedreven drukvulgroep - gelijkdruk versus stootsysteem - drukvulling in P-V en T-S diagram - principe van de interaktie tussen de drukvulgroep en de motor - deellastgedrag van een drukgevulde dieselmotor - "waste gate" en Variabele Turbine Geometrie (VTG) - afschakelbare parallelle drukvulgroepen - meertraps drukvulling
  • Modellering:
    - klassificatie van simulatiemodellen - fysische balansvergelijkingen - blokschema dieselmotor + drukvulgroep
College materiaal:
  • D. Stapersma, "Diesel engines I: Performance analysis and turbocharging "
  • D. Stapersma, "Diesel engines II: Thermodynamic principles"
  • D. Stapersma, "Diesel engines III: Turbocharging"
Referenties vanuit de literatuur:
  • "595 Series - The new MTU diesel engine generation" E. Bruckner, G.M. Wolters CIMAC conference, Florence 1991 reprint from MTU focus 2/1991
Opmerkingen (Specifieke informatie over tentaminering, toelatingseisen, etc.):
Tentamen in de vorm van thuis te maken vraagstukken met een nabespreking
Doel:
  • Het in technische en economische zin kunnen plaatsen van de dieselmotor ten opzichte van andere energieopwekkers.
  • Inzicht in de samenhang en onderlinge beinvloeding van de parameters die de prestatie van een moderne dieselmotor bepalen.
  • Kweken van fundamenteel inzicht in de thermodynamische processen die zich in een dieselmotor afspelen, zowel in de cylinder als in de drukvulgroep.
  • Begrip van de werking van een uitlaatgassengedreven drukvulgroep als middel om de vermogensdichtheid aanzienlijk te verhogen en als voorbeeld van een primaire vorm van afvalwarmtebenutting.
  • Enig inzicht in de complexe interactie tussen motor en drukvulgroep bij deellast.
Computer gebruik:
Beperkt; de collegestof is geweven rond een computerondersteunde procesberekening van het dieselproces en geeft de basis voor geavanceerde simulaties van de dieselmotor. De vraagstukken kunnen naar keuze met de hand of met de computer worden opgelost.
Practicum:
Practicum aan een dieselmotor met drukvulgroep
Ontwerp component:
Beperkt; bepaling van ontwerpparameters die de prestatie van een dieselmotor bepalen. Geen uitgebreide behandeling van constructieve aspecten van een motor.
Percentage ontwerponderwijs: 25%