Diesel- ja kaasumoottorit

ENER2020 Teknillinen termodynamiikka, 5 op tai ENER2040 Selected topics from thermodynamics and heat transfer, 5 ECTS

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa

• esitellä ja luokitella diesel- ja kaasumoottorityypit
• ratkaista moottorin ilmakertoimen, tehon, hyötysuhteen ja ominaiskulutuksen sekä selittää, miten eri tekijät vaikutta­vat eri hyötysuhteisiin ja saa­vu­tettavaan tehoon
• laskea yksinkertaisten moottorikiertoprosessien hyötysuhteita ja keskipaineita ja kuvata moottorin indikaattoripiirroksen ja esitellä sen suureet ja käytön
• laskea palamislaskuja: moottorin ilmantarpeet, ilmamäärät, savukaasumää­rät, savukaasun koostumuksen
• selostaa erilaisten moottorien palamistapahtuman kulun, kuvata pa­lamisen laatuun vaikuttavat tekijät ja laskea ruiskutusjärjestelmän laskuja
• kertoa polttoaineensyöttöjärjestelmien toiminnan ja perusrakenteet
• ratkaista kampimekanismin liikelaskuja, piirtää kampimekanismiin vaikuttavat voimat ja selostaa massavoimien tasapainotuksen pääperiaatteet
• esittää vääntövärähtelyjen syntymekanismin ja selostaa vaimennusratkaisuja
• ratkaista ahtamiseen liittyviä laskuja ja kuvata ahtamisjärjestelmät sekä ahdin­rakenteet
• laskea pakokaasuemissiosuureita ja päästöjen muodostumissyitä ja vähentämismenetelmiä
• kuvata moottorien pääosien rakenteen ja nimetä materiaalit.

Opintojakso edistää elinikäistä oppimista (asioiden kompleksisuus, kompromissit) ja kehittää myös tuotekehitys- ja markkinointitaitoja.

Lisäksi opintojakso kehittää

• ongelmanratkaisu- ja päätöksentekotaitoja (laskenta, vaihtoehtojen punnitseminen),
• analyyttisyyttä ja kriittistä ajattelua (ratkaisujen ja tekniikoiden arviointi) sekä
• viestintätaitoja (kirjallinen, suullinen)

1. Turunen, R. ja Niemi, S. (2002), Polttomoottorit, teoksessa: Raiko et al. (toim.), Poltto ja palaminen.

Kurssilla ilmoitettavat osat kirjoista:
2. Heywood, J. (2018), Internal Combustion Engine Fundamentals
3. Griffiths, D. (1999), Marine Medium Speed Diesel Engines
4. Griffiths, D. (2006), Marine Low Speed Diesel Engines
5. Wright, A. A. (2000), Exhaust Emissions from Combustion Machinery

Lisäksi opetusmonisteet, lähijaksojen muistiinpanot ja laskutehtävät.

Oheismateriaali: edellä mainittujen kirjojen lisäksi:

• Mollenhauer, K. und Tschöke, H. (eds.) (2010), Hand­book of Diesel Engines
• Merker, G. P. und Teichmann, R. (Hrsg.) (2019), Grundlagen Verbrennungsmotoren
• van Basshuysen, R. und Schäfer, F. (Hrsg.) (2006), Lexikon Motorentechnik
• van Basshuysen, R. und Schäfer, F. (Hrsg.) (2017), Handbuch Verbrennungsmotor
• Stone, R., (1999), Introduction to Internal Combustion Engines
• Heisler, H. (1995), Advanced engine technology
• Ferguson C. R. and Kirkpatrick, A. T. (2021), Internal Combustion Engines: Applied Thermosciences, 4th edition
• Hoag, K. L. (2006), Vehicular Engine Design, Powertrain
• Latarche, M. (ed.) (2021), Pounder’s Marine Diesel Engines and Gas Turbines
• Grote, K. H. and Antonsson, E. K. (eds.) (2008), Handbook of Mechanical Engineering
• Hiereth, H. and Prenninger, P. (2010), Charging the Internal Combustion Engine
• Dieselmoottorin ohjausjärjestelmät, (2010), Robert Bosch GmbH
• Alvarez, H. (2006), Energiteknik
• Johansson, B. (2003). Förbränningsmotorer

Vastuuorganisaatio: Tekniikan ja innovaatiojohtamisen akateeminen yksikkö