Detail předmětu

Semestrální projekt

FSI-QS3Ak. rok: 2011/2012

Předmět vytváří u studentů potřebné návyky samostatné konstruktérské práce se zaměřením na obor pístových spalovacích motorů. V přednáškách jsou studenti seznámeni s koncepcí a postupem při návrhu hlavních rozměrů pístového spalovacího motoru. Návrhem rozměrů a kontrolním pevnostním výpočtem základních dílů pístového spalovacího motoru. Ve cvičení je pro zadané základní parametry motoru zpracován výpočtový protokol a výkresová dokumentace vybraných dílů motoru. Při zpracovávání výpočtového protokolu jsou využity poznatky ze všech předmětů specializace. Výpočty jsou řešeny pomocí programu Mathcad 7, výkresová dokumentace je zpracovávána pomocí programu Mechanical Desktop 6.0.S použitím uvedených programů jsou studenti ve cvičení seznamováni.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

7

Garant předmětu

doc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav automobilního a dopravního inženýrství (ÚADI)

Výsledky učení předmětu

Předmět seznámí studenty s komplexním využitím poznatků předmětů specializace při návrhu pístového spalovacího motoru. S postupem při stanovení hlavních rozměrů pístového spalovacího motoru, jeho systémů a součástí.Charakterem namáhání jednotlivých součástí a postupem kontrolního pevnostního výpočtu. Způsobem zpracování výpočtové zprávy a výkresové dokumentace pomocí moderních počítačových programů Mathcad 7 a Mechanical Desktop 6.0.

Prerekvizity

Části strojů, kinematika a dynamika mechanizmů strojů. Pružnost a pevnost. Technické kreslení. Nauka o materiálu. Technická termodynamika. Mechanika tekutin.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení klasifikovaného zápočtu: prezentace ve cvičení a odevzdání výpočt. protokolu a výkresové dokumentace dle zadání.Hodnotí se jak správnost výpočtů a zpracování výrobních výkresů , tak i grafická úroveň odevzdaných materiálů.

Učební cíle

Cílem předmětu je praktické ověření teoretických poznatků získaných studenty v jednotlivých předmětech specializace a komplexní využití těchto poznatků v rámci zpracovávaného zadání. Úkolem je dotvoření návyků potřebných při zpracovávání základních konstrukčních podkladů, tj. výpočtové zprávy a výkresové dokumentace s použitím moderních počítačových programů se zaměřením na obor pístových spalovacích motorů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Výuka ve cvičení je povinná, kontrolu účasti provádí vyučující. Forma nahrazení výuky zameškané z vážných důvodů se řeší individuálně s garantem předmětu.

Základní literatura

HEISLER, H.: Advanced engine technology. Butterworth-Heinemann 2002. ISBN 1-5609-1-734-2.
RICARDO, R. - HEMPSON, J.: The High-speed Internal-combustion Engine.
YAMAGATA, H.: The science and technology of materials in automotive engines. Woodhead Publishing 2005. ISBN 978-1-85573-742-6

Doporučená literatura

Kožoušek, J.: Výpočet a konstrukce spalovacích motorů I, SNTL Praha 1978
Rauscher, J.: Ročníkový projekt,Studijní opory,VUT Brno, 2005

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-ADI , 1 ročník, letní semestr, povinný
    obor M-ADI , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. David Svída, Ph.D.
Ing. Martin Kubín, Ph.D.

Osnova

1.Návrh koncepce a hlavních rozměrů pístového spalovacího motoru.
2.Charakteristika namáhání součástí pístového spalovacího motoru.
3.Návrh hlavních rozměrů a kontrolní pevnostní výpočet pístu.
4.Pevnostní výpočet pístního čepu. Výpočet namáhání pístího kroužku.
5.Návrh rozměrů a kontrolní výpočet malého oka ojnice.
6.Kontrolní pevnostní výpočet dříku a hlavy ojnice. Pevnostní kontrola ojničních šroubů.
7.Návrh rozměrů a kontrolní pevnostní výpočet klikového hřídele.
8.Návrh rozměrů a kontrolní výpočet setrvačníku.
9.Zatížení a kontrolní výpočet součástí rozvodového mechanizmu.
10.Výpočet vačkového hřídele, zdvihátka a rozvodové tyčky.
11.Kontrolní pevnostní výpočet vahadla ventilové pružiny.
12.Návrh mazacího systému motoru. Olejové čerpadlo.
13.Chlazení kapalinové. Chladič, čerpadlo, ventilátor.

Cvičení s počítačovou podporou

65 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D.
Ing. Přemysl Pokorný, Ph.D.
Ing. Lubomír Drápal, Ph.D.
Ing. Aleš Prokop, Ph.D.

Osnova

1. Zadání projektu, návrh koncepce motoru. Návrh základních rozměrů a parametrů.
Seznámení s programem Pro/Engineer a tvorba základních geometrických prvků.
2. Výpočet kinematiky klikového mechanismu motoru.
Modelování geometrie pomocí řezů: vytahování paralelně k rovině, rotací kolem osy a tažení po křivce.
3. Indikátorový p-a diagram, sestrojení p-V diagramu skutečného motoru.
Dokončení základního modelování: spojování řetězce řezů, zaoblení a zkosení hran.
4. Průběh sil na píst a pístní čep, tang. síly a krouticí moment.
Pokročilé modelování: tažení profilu po šroubovici, vytváření ploch pomocí drátového modelu.
5. Průběh krouticího momentu na hlavních čepech motoru.
Vytváření závitů, technologických úkosů, 3D kótování a příprava modelu pro výkresovou dokumentaci.
6. Průběh krouticího momentu na ojničních čepech motoru.
Uživatelské nastavení programu, vytváření relací a zjištění geometrických parametrů modelu.
7. Vyvažování motoru. Rozbor nevyváženosti složek, návrh řešení.
Vytvoření sestav.
8. Návrh základních rozměrů pístu, návrh pístních kroužků.
Tvorba výkresové dokumentace.
9. Základní pevnostní kontrola pístu.
Metody reverzního inženýrství a jejich využití při modelování.
10. Zhotovení výrobní výkresu pístu.
Výpočtové moduly v systému CAD.
11. Návrh pístního čepu. Kontrola pístního čepu na otlačení a ohyb.
Odborné konzultace práce na semestrálním projektu k problematice CAD.
12. Kontrola pístního čepu na ovalizaci, výrobní výkres pístního čepu.
Odborné konzultace práce na semestrálním projektu k problematice CAD.
13. Dokončení výpočtové a výkresové části, závěrečná úprava.
Kontrola projektu.