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    Andrea UNICH

    Insegnamento di MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA

    Corso di laurea magistrale in INGEGNERIA PER L'ENERGIA E L'AMBIENTE

    SSD: ING-IND/08

    CFU: 9,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 72,00

    Periodo di Erogazione: Secondo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Cicli termodinamici, ricambio della carica, sistemi di alimentazione, prestazioni ed emissioni inquinanti.

    Testi di riferimento

    R. della Volpe, M. Migliaccio, Motori a combustione interna per autotrazione, Liguori editore, 1995

    G. Ferrari, Motori a combustione interna, società editrice Esculapio, 2016

    Appunti delle lezioni e materiale didattico integrativo disponibile sul sito di Ateneo

    J.B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals, Mc Graw-Hill, 1988

    C.F. Taylor, The Internal Combustion Engine in Theory and Practice, M.I.T. Press, 1985

    Obiettivi formativi

    Conoscenza dei motori a combustione interna e dei relativi cicli termodinamici, delle principali applicazioni, delle prestazioni ed emissioni inquinanti.

    Metodologie didattiche

    Lezione frontale

    Metodi di valutazione

    Esame orale

    Programma del corso

    Cenni storici sui motori a combustione interna, campi di potenza e applicazioni dei motori a c.i., consumi di energia primaria dei motori a c.i. in Italia.
    Cilindrata, rapporto volumetrico di compressione, catena dei rendimenti, consumo specifico di combustibile, lavoro indicato e lavoro utile, pressione media indicata ed effettiva, velocità media del pistone.
    Potere calorifico inferiore e rapporto aria-combustibile stechiometrico di un combustibile, tonalità termica.
    Ciclo ideale Otto, ciclo ideale Diesel, calcolo del lavoro utile, della pressione media e del rendimento del ciclo ideale.
    Equilibrio chimico, reazioni di dissociazione, composizione dei gas combusti, effetto della pressione e della temperatura sui calori specifici, ciclo limite Otto e Diesel, effetto del rapporto di compressione e del rapporto aria-combustibile sul rendimento limite.
    Ciclo reale, perdite per combustione non istantanea, perdite dovute allo scambio termico, perdite per l’anticipo all’apertura della valvola di scarico, perdite di massa, combustione nei motori ad accensione comandata, grandezze che influenzano la velocità del fronte di fiamma, effetto dell’anticipo all’accensione sul lavoro indicato, detonazione e accensione per superficie, dispersione ciclica, combustibili per motori ad accensione comandata, combustione nei motori ad accensione per compressione, grandezze che influenzano il tempo di ritardo all’accensione, combustibili per motori ad accensione per compressione, combustibili alternativi per motori ad accensione comandata e ad accensione per compressione.
    Coefficiente di riempimento, effetti quasi-statici e dinamici che influenzano il riempimento, coefficiente di efflusso delle valvole, diagramma della distribuzione, distribuzione a fasatura e alzata variabile, effetti d’onda, motori 2 tempi, classificazione dei sistemi di lavaggio, diagramma della distribuzione dei motori 2 tempi, studio analitico del lavaggio, sovralimentazione.
    Rendimento meccanico, ripartizione delle perdite meccaniche, influenza del carico e della velocità di rotazione sulle perdite meccaniche, misura del rendimento meccanico, lubrificazione.
    Curve caratteristiche, formule di correzione della potenza, piano quotato del consumo specifico, curve di carico strada, applicazione della similitudine ai motori a combustione interna.
    Alimentazione dei motori ad accensione comandata, influenza del rapporto aria-combustibile sulla potenza e sul consumo specifico di combustibile, carburatore elementare, requisiti del sistema di alimentazione per l’avviamento a freddo, il funzionamento al minimo e l’incremento del carico, limiti del carburatore, sistemi di alimentazione a iniezione indiretta e diretta, sistemi di accensione, leggi di variazione dell’anticipo all’accensione, controllo dell’anticipo ad anello chiuso
    Alimentazione dei motori ad accensione per compressione, sistemi di iniezione con pompa di iniezione a riflusso variabile, leggi di iniezione, pompe di iniezione a controllo elettronico, sistemi di iniezione con iniettori comandati elettronicamente e relative leggi di iniezione, sistemi iniettore-pompa.
    Inquinamento atmosferico e contributo dei trasporti stradali, emissioni inquinanti dei motori a c.i. in funzione delle condizioni operative, dispositivi per il controllo delle emissioni inquinanti, normativa sulle emissioni dei veicoli stradali.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    Thermodynamic cycles, charge flow, fuel systems, performance, pollutant emissions.

    Textbook and course materials

    R. della Volpe, M. Migliaccio, Motori a combustione interna per autotrazione, Liguori editore, 1995

    G. Ferrari, Motori a combustione interna, società editrice Esculapio, 2016

    Exercises available on the University web site.

    J.B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals, Mc Graw-Hill, 1988

    C.F. Taylor, The Internal Combustion Engine in Theory and Practice, M.I.T. Press, 1985

    Course objectives

    Expertise in internal combustion engines, thermodynamic cycles, applications, performance and pollutant emissions.

    Teaching methods

    Traditional lecture

    Evaluation methods

    Oral exam

    Course Syllabus

    Engine classifications, power range, applications, energy consumption share.
    Displacement, compression ratio, power equation, indicated and brake mean effective pressure, efficiencies, specific fuel consumption.
    Ideal Otto and Diesel cycles.
    Equilibrium composition, dissociation, residual gas fraction, fuel-air Otto and Diesel cycles.
    Actual cycle, time losses, heat losses, blow-down losses, combustion in spark ignition engines, flame front speed, optimal ignition timing, detonation, cyclic variation, combustion in compression ignition engines, ignition delay, fuels, thermal balance.
    Volumetric efficiency, valve timing, wave effects, two-stroke engines, scavenging systems, scavenging efficiency, supercharging.
    Mechanical efficiency, split of mechanical losses, measurement methods, lubrication systems.
    Power curves, specific fuel consumption maps, power correction.
    Carburetors, port fuel injection, gasoline direct injection.
    Diesel injection pumps, speed governors, common rail injection systems, unit pump systems.
    Ignition systems, closed loop spark advance control.
    Pollutant emissions, emission control systems, road vehicle emission regulations.

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