Detail předmětu

Hnací ústrojí

FSI-QHLAk. rok: 2024/2025

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.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Vstupní znalosti

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.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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.

Učební cíle

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.

Základní literatura

ADAMS, Maurice L. Bearings: basic concepts and design applications. Boca Raton: CRC Press, 2017. ISBN 9781138049086. (EN)
NORTON, Robert L. Cam design and manufacturing handbook. New York: Industrial Press, c2002. ISBN 0-8311-3122-5.
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. (EN)
DAVITASSHVILI, Nodar a Valeh BAKHSHALIEV. Dynamics of Crank-Piston Mechanisms. Springer, 2016. ISBN 981100322X. (EN)

Doporučená literatura

Píštěk, V.: Aplikovaná mechanika. Učební text FSI VUT v Brně. (CS)
Internal combustion engine handbook: basics, components, systems, and perspectives, second edition. Warrendale, PA: SAE International, 2016. ISBN 9780768080247. (EN)
HEISLER, Heinz. Advanced engine technology. Warrendale, PA: SAE International, c1995. ISBN 1560917342. (EN)
ZIMA, Stefan. Kurbeltriebe: Konstruktion, Berechnung und Erprobung von den Anfängen bis heute. 2. vyd. Wiesbaden: Vieweg, 1999. ISBN 3-528-13115-2. (DE)
FUCHS, Anton: Automotive NVH technology. New York, NY: Springer Berlin Heidelberg, 2015. ISBN 978-3-319-24053-4. (EN)

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

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

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

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