Doktorski rad

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE

KATEDRA ZA MOTORE I VOZILA

KONSTRUKCIJE MOTORA Uvodno predavanje

Ivan Mahalec

Zagreb, 2013./2014. 1

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014.

Osnovne informacije o kolegiju

• Nositelj kolegija: prof. dr. sc. Zoran Lulić, zoran.lulic@fsb.hr

• Predavač - MSUI: prof. dr. sc. Ivan Mahalec, ivan.mahalec@fsb.hr

• Satnica: 3 + 2

• ECTS: 6

Prisustvovanje nastavi je obavezno!

Evidentira se dolazak. Najvedi dopušteni broj izostanaka je 3, više izostanaka povlači za sobom dodatne zadatke.

Polaganje ispita

Dva seminarska rada + pismeni i usmeni ispit iz „Uređaja motora” 1. sem. rad: elementi motora (radioničke skice, materijali, tehnologija izrade) 2. sem. rad: zadatak iz uravnoteženja motora (analitički: Mathcad(Matlab) + metoda rotirajudih vektora + poklapanje s rezultatima iz literature) 3. ispit iz „Uređaja motora”

Inženjer se izražava: prostoručnom skicom, dijagramom, formulom (tekstom ako je nužno)

2

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014.

Osnovne informacije o kolegiju

Ciljevi kolegija:

• Stjecanje osnovnih znanja iz područja konstrukcije motora, s težištem na

motorima cestovnih vozila.

Očekivani ishodi učenja – po uspješno svladanom kolegiju student će: • Izračunati i analizirati kinematičke i dinamičke parametre klipnog mehanizma.

• Analizirati uravnoteženost motora.

• Izračunati i analizirati sile i momente u razvodnom mehanizmu.

• Proračunati zamašnjak.

• Opisati, analizirati uvjete rada elemenata i sklopova motora te ih skicirati.

• Opisati tehnologije izrade i svojstva materijala elemenata motora.

• Definirati točnost izrade elemenata i sklopova motora.

• Opisati detaljno i skicirati klipni mehanizam, razvodni mehanizam, ureĎaje za pripremu gorive smjese i paljenje te sustave podmazivanja i hlaĎenja

• motora.

3

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014.

Osnovne informacije o kolegiju

Sadržaj kolegija:

4

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014.

Osnovne informacije o kolegiju

Sadržaj kolegija:

5

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014. 6

• Prava i obveze studenta su:

1. uredno pohađati nastavu, izvršavati obveze predviĎene studijskim programom i izvedbenim planom te općim i pojedinačnim aktima Sveučilišta i Fakulteta

2. sudjelovati u vrednovanju kvalitete nastave i nastavnika na način predviĎen općim aktom Sveučilišta

3. upisati viši semestar ili godinu studija ako je ispunio sve obveze utvrĎene studijskim programom, izvedbenim planom studija i Pravilnikom Fakulteta

4. polagati ispite na način i u rokovima kako je to odreĎeno općim i pojedinačnim aktima Sveučilišta i Fakulteta

5. dovršiti studij prema upisanom programu u rokovima predviĎenim općim aktom Sveučilišta.

• Student ima pravo i:

1. na kvalitetan studij i obrazovni proces prema odgovarajućem studijskom programu

2. na kvalitetu nastavničkoga kadra

3. na slobodu mišljenja i iskazivanja stavova

4. sudjelovati u znanstvenim i stručnim projektima sukladno svojim mogućnostima i potrebama Sveučilišta ili Fakulteta

5. da prema vlastitom izboru, radi stjecanja dopunskih znanja, upiše i polaže predmete na ostalim studijskim programima u sastavu Sveučilišta, sukladno odgovarajućem općem aktu

6. da prema vlastitom izboru odabere nastavnika ukoliko za odabrani predmet postoji više istih

7. na konzultacije

8. na odabir voditelja u preddiplomskom i diplomskom studiju, te mentora u poslijediplomskom studiju

9. koristiti knjižnicu i ostale resurse kojima raspolaže Sveučilište i Fakultet

10. sudjelovati u odlučivanju na Sveučilištu i njegovim sastavnicama sukladno Statutu Sveučilišta i Fakulteta te drugim općim aktima

11. polagati ispite na alternativan način ukoliko njegovo psihofizičko stanje to zahtijeva

12. na psihološku, duhovnu, te druge oblike savjetodavne potpore sukladno općem aktu Sveučilišta

13. na organizirane sportske aktivnosti s ciljem skladnog individualnog psiho-fizičkog razvitka

14. sudjelovati u radu studentskih organizacija na Sveučilištu, sukladno njihovim pravilima

15. podnijeti pritužbu čelniku Fakulteta ili Sveučilišta za slučaj povrede nekog njegovog prava

16. i druga prava sukladno Zakonu.

Statut FSB-a, čl. 59.

http://www.fsb.hr/NewsUpload/23_01_2006_4791_Statut_16_rujan.pdf

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014. 7

Student je obvezan pohaĎati nastavu iz kolegija koje je upisao.

Nastavnici provode kontrolu pohaĎanja nastave na predavanjima i na vježbama.

Na početku nastave svaki nastavnik obznanjuje maksimalno dozvoljen broj izostanaka za svoj kolegij i način eventualne nadoknade. Izostanci ne mogu premašiti 20% predavanja i 15% vježbi.

Redovito pohaĎanje predavanja i vježbi nositelj kolegija potvrĎuje svojim potpisom u indeksu studenta.

Bez potpisa nositelja kolegija student ne može pristupiti ispitu niti testirati semestar.

Osim obveznih i izbornih kolegija propisanih nastavnim programom, studenti mogu upisati i prisustvovati nastavi i iz drugih kolegija koji nisu za njih obvezni, radi proširivanja znanja i upućivanja u nova područja. Studenti su obvezni prijaviti se predmetnom nastavniku.

Pravilnik o sveučilišnom preddiplomskom i diplomskom studiju na FSB-u, čl. 31.

http://www.fsb.hr/NewsUpload/18_07_2006_5824_Pravil_o_studiju_FSB_usvojena_verzija.pdf

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014.

Raspored

8

Organizacija nastave, 1. semestar diplomskog studija

LMV

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014.

Obavijesti

• Internet stranica Katedre za motore i vozila: www.fsb.unizg.hr/miv

• Fakultetski server : www.fsb.unizg.hr/miv/MSUI/KonMot

9

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014.

Gdje se nalazimo

10

Katedra za motore i vozila 9. kat

Laboratorij za motore i vozila

Laboratorij za motore i vozila

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014.

Laboratorij za MIV Sjeverna zgrada Istočna zgrada Južna zgrada

11

Katedra za motore i vozila

9. kat

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014. 12

Izvor: Dale, Edgar, Audio-visual methods in teaching, New York: Dryden, 1969.

O učenju – piramida učenja

30 % onoga što vidimo

10 % onoga što čitamo Verbalno

Vizualno

Sudjelovanje

Rad

20 % onoga što čujemo

50 % onoga što

čujemo i vidimo

70 % onoga što

govorimo

90 % onoga

što

govorimo

i činimo

Čitanje

Slušanje riječi

Gledanje slika

Gledanje filma

Gledanje izloškaPromatranje demonstracije

Promatranje izvoĎenja na licu mjesta

Sudjelovanje u raspravi

Držanje govora

Izrada prezentacije

Simuliranje stvarnog iskustva

Praksa

Aktivn

oP

asiv

no

Način uključivanja

Nakon 2 tjedna obično pamtimo

Rasprava o slici i njenom izvoru: http://www.willatworklearning.com/2006/10/people_remember.html

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014. 13

Prvi klipni motori su bili parni strojevi.

Motori s unutarnjim izgaranjem razvili su se iz parnih strojeva.

(Više na predavanju!)

Iako ih se često smatra izumiteljima niti Nicolaus August Otto niti

Rudolf Diesel nisu napravili prvi motor s unutarnjim izgaranjem.

Izumiteljem prvog motora s unutarnjim izgaranjem smatra se Jean

Joseph Étienne Lenoir.

Prvi klipni motori

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014. 14

Najmanji klipni motor na svijetu

Cox Tee Dee .010

radni volumen 0,163 cm3

masa 14 g

brzina vrtnje 32 000 o/min

provrt 6,04 mm

hod 7,74 mm

Izvor: http://www.mh-aerotools.de/airfoils/cox_enginedatabase.htm

http://www.mg-nussbaeumli.ch/Seiten_Bilder/HTML_Cox/Bilder_Cox_01_TeeDee.htm

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014. 15

Najmanji klipni motor s rotirajućim klipom

Izvor: http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2001/04/02_engin.html

• izraĎen na sveučilištu Berkley

• napravljen glodanjem čelika, ali

budući modeli će biti načinjeni

jetkanjem silicija

• pogonjen plinom

• namijenjen za proizvodnju el.

energije

• trenutno daje 2,5 W el. struje

(očekuje se do 30 W u budućnosti)

• s 30 cm3 plina radi 10 puta dulje od

klasične litij-ionske baterije

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014. 16

Najveći klipni motor na svijetu Wartsila-Sulzer RT-flex96C

radni volumen 25 480 l

masa 2300 t

duljina 26,5 m

visina 13,5 m

brzina vrtnje 92-102 o/min

provrt 960 mm

hod 2500 mm

snaga 80 080 kW

zakretni moment ≈ 7 600 kN/m

potrošnja goriva 163-171 g/kWh

stupanj korisnosti > 50 %

izvor: http://www.wartsila.com/en,shippower,,,,,,.htm

http://people.bath.ac.uk/ccsshb/12cyl/

god. proizvodnje 2005. - svakih nekoliko godina

pojavljuje se novi motor najveće snage!

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014. 17

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014. 18

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014. 19

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014. 20

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014. 21

Emma Mærsk Drugi najveći brod za prijevoz kontejnera (nosač najvećeg motora)

brodogradilište

Odense Staalskibsværft

(Danska)

vlasnik A.P. Møller-Mærsk

duljina 397.7 m

širina 56.4 m

visina trupa 30.2 m

gaz 15.5 m

glavni motor

Wärtsilä 14RT-flex96C

brzina > 25 kts (≈ 45 km/h)

pomoćni motori

5 x Caterpillar 8M32

(ukupno ≈ 30 000 kW) izvor: http://www.shipgaz.com/english/magazine/issues/2006/16/1606_article.asp

http://en.wikipedia.org/wiki/Emma_M%c3%a6rsk

završen 2006. god. – prvi iz serije od osam brodova

Konstrukcije

motora

Uvodno predavanje 2013./2014.

Kraj

22