Forbrenningsmotorer – Drivstoff, forbrenning og miljø

Hovedmålet med kurset er å gi studentene en innføring i forbrenningsmotorer med vekt på marine anvendelser. Studentene skal utvikle en forståelse av forbrenningsprosessene, brenselbruken og utslippene som dannes. I emnet legges det vekt på hvilke miljøeffekter alternative drivstoff i marin sektor kan ha.

Studentene skal gjennomføre et "miniforskningsprosjekt" ved hjelp av data samlet inn på en laboratoriemotor. Studentene forventes å utvikle sine egne ideer i miniprosjektet og utvikle sine forsknings- og kommunikasjonsferdigheter. Oppgaver i løpet av min-prosjektet vil omfatte utforming av forskningsprosjektet, utførelse av datainnsamling, evaluering, rapportering.

Innføringen i forbrenningsmotorer og deres miljøpåvirkning er basert på å forklare prosesser og ytelse ved anvendelse av første prinsipper i:

• termodynamikk
• forbrenning (kjemi, drivstoff, utslipp),

Denne tilnærmingen gir grunnlag for å analysere og forstå de komplekse interaksjonene mellom delsystemer og prosesser inne i motorsystemet.

Etter fullført emne skal studenten kunne (læringsutbytte): -

1. Beskrive og forklare ulike typer stempelforbrenningsmotorer (ICE), forelesning.
2. Deres typiske designfunksjoner og ytelsesegenskaper. Forelesning og prosjekt.
3. Beskrive og analysere kraftsyklusen til forbrenningsmotorer ved bruk av ideelle gasssykluser, luftsykluser og drivstoff-luft-sykluser. Foredrag.
4. Beregn indikert effekt og termisk effektivitet. Prosjekt.
5. Beskrive og forklare gassutvekslingsprosessen og effektøkning ved hjelp av turbolading. Forelesning, prosjekt.
6. Beregningshastighet for varmeutslipp basert på målt dynamisk sylindertrykk. Prosjekt.
7. Forklare hva som kjennetegner homogen forbrenning i SI-motorer og sprayforbrenning i CI-motorer. Forelesning, prosjekt.
8. Beskrive det grunnleggende om fossile hydrokarboner som brukes i forbrenningsmotorer. Forstå drivstoffkravene til SI- og CI-motorer. Forelesning, prosjekt.
9. Beskrive hovedkomponentene i eksosutslipp og forklare mekanismene for utslippsdannelse. Prosjekt.
10. Beskrive metoder for å redusere eksosutslipp, og deres forhold til drivstoffkvalitet og motorytelse. Prosjekt.
11. Beskriv noen av de alternative drivstoffene som er tilgjengelige for forbrenningsmotorer, hvor de kommer fra og hvordan de er laget. Ved å bruke kursets læringsutbytte om forbrenning, drivstoffkrav og utslippsdannelse begynner å bygge kritiske argumenter for å velge ulike drivstoff i den virkelige verden. Forelesning, prosjekt

Forelesning eller prosjekt angir hvordan dette resultatet stort sett vil bli levert.

Forelesninger som bør følges fysisk.

Prosjektarbeid - miniforskningsprosjekt

Obligatoriske aktiviteter - Obligatoriske øvinger/økter

• Det vil være to lab-økter som er obligatoriske, da dette vil være når studentene lærer å betjene riggen, noe de må gjøre for å samle inn dataene til prosjektet sitt. Studentene må sende inn notater fra laboratorieøkter, detaljere riggen, tegneskjema, detaljere delene og måleteknikkene som brukes.
• 5 øvingsøkter - må delta på minst 4 av de 5 etterfulgt av innlevering av øvinger. Det er her studentene må anvende noe av termodymnikens teori og beregninger.
• Eksperimentell designøkt - dette vil være en økt for å utvikle en hypotese som kan testes i laboratoriet - for eksempel innvirkning på effektivitet eller utslipp for forskjellig drivstoff eller forskjellige operasjoner. Eksperimentell matrise vil bli utviklet i løpet av denne tiden. Studentene skal levere en eksperimentell plan for prosjektet.