SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE KATEDRA ZA MOTORE I VOZILA Doktorski rad KONSTRUKCIJE MOTORA Uvodno predavanje Ivan Mahalec Zagreb, 2013./2014. 1
Osnovne informacije o kolegiju Konstrukcije 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 1. sem. rad: elementi (radioničke skice, materijali, tehnologija izrade) 2. sem. rad: zadatak iz uravnoteženja (analitički: Mathcad(Matlab) + metoda rotirajudih vektora + poklapanje s rezultatima iz literature) 3. ispit iz Uređaja Inženjer se izražava: prostoručnom skicom, dijagramom, formulom (tekstom ako je nužno) 2013./2014. Uvodno predavanje 2
Osnovne informacije o kolegiju Konstrukcije Ciljevi kolegija: Stjecanje osnovnih znanja iz područja konstrukcije, 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. Izračunati i analizirati sile i momente u razvodnom mehanizmu. Proračunati zamašnjak. Opisati, analizirati uvjete rada elemenata i sklopova te ih skicirati. Opisati tehnologije izrade i svojstva materijala elemenata. Definirati točnost izrade elemenata i sklopova. Opisati detaljno i skicirati klipni mehanizam, razvodni mehanizam, ureďaje za pripremu gorive smjese i paljenje te sustave podmazivanja i hlaďenja. 2013./2014. Uvodno predavanje 3
Osnovne informacije o kolegiju Konstrukcije Sadržaj kolegija: 2013./2014. Uvodno predavanje 4
Osnovne informacije o kolegiju Konstrukcije Sadržaj kolegija: 2013./2014. Uvodno predavanje 5
Statut FSB-a, čl. 59. Konstrukcije 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. http://www.fsb.hr/newsupload/23_01_2006_4791_statut_16_rujan.pdf 6
Pravilnik o sveučilišnom preddiplomskom i diplomskom studiju na FSB-u, čl. 31. 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. http://www.fsb.hr/newsupload/18_07_2006_5824_pravil_o_studiju_fsb_usvojena_verzija.pdf 7
Raspored Organizacija nastave, 1. semestar diplomskog studija Konstrukcije LMV 2013./2014. Uvodno predavanje 8
Obavijesti Konstrukcije Internet stranica Katedre za motore i vozila: www.fsb.unizg.hr/miv Fakultetski server : www.fsb.unizg.hr/miv/msui/konmot 2013./2014. Uvodno predavanje 9
Gdje se nalazimo Laboratorij za motore i vozila Laboratorij za motore i vozila Katedra za motore i vozila 9. kat 2013./2014. Uvodno predavanje 10
Sjeverna zgrada Južna zgrada Istočna zgrada Laboratorij za MIV Katedra za motore i vozila 9. kat 2013./2014. Uvodno predavanje 11
O učenju piramida učenja Način uključivanja Nakon 2 tjedna obično pamtimo Verbalno Čitanje 10 % onoga što čitamo Slušanje riječi 20 % onoga što čujemo Aktivno Pasivno Vizualno Sudjelovanje Rad Gledanje slika Gledanje filma Gledanje izloška Promatranje demonstracije Promatranje izvoďenja na licu mjesta Sudjelovanje u raspravi Držanje govora Izrada prezentacije Simuliranje stvarnog iskustva 30 % onoga što vidimo 50 % onoga što čujemo i vidimo 70 % onoga što govorimo 90 % onoga što govorimo Praksa i činimo Izvor: Dale, Edgar, Audio-visual methods in teaching, New York: Dryden, 1969. Rasprava o slici i njenom izvoru: http://www.willatworklearning.com/2006/10/people_remember.html 12
Prvi klipni motori 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 s unutarnjim izgaranjem smatra se Jean Joseph Étienne Lenoir. 13
Najmanji klipni motor na svijetu Cox Tee Dee.010 radni volumen 0,163 cm 3 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 14
Najmanji klipni motor s rotirajućim klipom 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 cm 3 plina radi 10 puta dulje od klasične litij-ionske baterije Izvor: http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2001/04/02_engin.html 15
Najveći klipni motor na svijetu Wartsila-Sulzer RT-flex96C Konstrukcije 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! 16
17
18
19
20
Emma Mærsk Drugi najveći brod za prijevoz kontejnera (nosač najvećeg ) 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 21
Kraj 2013./2014. Uvodno predavanje 22