Antal högskolepoäng: 6. Betygsskala: TH. Nivå: A (Avancerad nivå). Huvudområde: Teknik. Undervisningsspråk: Kursen ges på svenska. Överlappar följande kurs/kurser: MVK105. Valfri för: M4fo. Kursansvarig: Dr Martin Tunér, Martin.Tuner@energy.lth.se, Inst för energivetenskaper. Förkunskapskrav: MVK093 Förbränningsmotorns grunder. Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen med skalan underkänt, 3, 4, 5 normalt motsvarande 40, 60 och 80 % av maximal poäng. För att äga rätt att delta i tentamina skall samtliga obligatoriska laborationer ha redovisats och godkänts skriftligt. Hemsida: http://www.energy.lth.se.

Syfte
Kursens syfte är att ge en grundläggande förståelse för hur en modern förbränningsmotor är uppbyggd och vilka mera avancerade koncept som finns.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

skriftligt redogöra för hur masskrafter och gaskrafter ger upphov till vibrationer i en förbränningsmotor samt hur man med hjälp av flera cylindrar och/eller balansaxlar kan reducera dessa
• skriftligt redogöra för hur gasväxlingssystemet är uppbyggt i moderna förbränningsmotorer avseende antal ventiler, ventilplacering, variabla/fasta ventiltider

• skriftligt redogöra för moderna bränsleinsprutningssystem och bedöma huvudtypernas styrkor och svagheter

• skriftligt redogöra för alternativa motorkoncept såsom HCCI och PPC relaterat till konventionella koncept

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

• använda kommersiell programvara för simulering av gasväxling i förbränningsmotorer

• utföra värmefrigörelseberäkning baserat på cylindertryckmätning

• i grupp, med handledning, utföra mätning av cylindertryck som funktion av vevvinkel på en förbränningsmotor i laboratorium

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

• aktivt deltaga i diskussioner kring inom ämnet relevanta problem

• i skrift kunna presentera analys av utförda motormätningar och/eller genomförda simuleringar

Innehåll
Under föreläsningarna beskrivs hur man kan extrahera information om förbränningen ur tryckförloppet i cylindern. Motorns mekaniska uppbyggnad behandlas. Hur flercylindriga motorer skall balanseras och motorns momentvariationer under cykeln beskrivs med några exempel. Stor vikt läggs på beskrivningen av motorns gasväxlingssystem. Antal och placeringen av ventiler diskuteras och variabla ventiltider, VVT, beskrivs i viss detalj. Tvåtaktsmotorns gasväxling samt överladdning av motorer diskuteras också. Ottomotorns bränsle- och tändsystem förklaras. Speciell vikt vid direktinsprutning av bränslet ges då mycket utveckling har lagts på dessa komponenter de senaste åren. Nya typer av förbränningsmotorer såsom HCCI och PPC, som kan sägas vara en blandning av otto- och dieselmotorerna förklaras ingående. Mättekniker för analys av motorer såväl som reglerteknik för styrning av motorer avhandlas. Hybrida fordonssystem beskrivs liksom Waste Heat Recovery. Slutligen ges en överblick i hur motorer modelleras i utvecklingsarbete.

Laboration kommer att genomföras där PPC förbränning analyseras. Datorlaborationer kommer också genomföras med syfte att lära sig identifiera motorkomponenter samt att köra motorer virtuellt.

Litteratur
Johansson, B, Förbränningsmotorer. Avd för Förbränningsmotorer, LTH, samt av institutionen utdelat material i form av lab-PM etc.