41346 Forbrændingsmotorer - Eksperimentelle metoder og databehandling

2024/2025

Kursusinformation
Internal combustion engines - experimental methods and data processing
Engelsk
5
Kandidat
Retningsspecifikt kursus (MSc), Mechanical Engineering
Teknologisk specialisering (MSc), Mechanical Engineering
Teknologisk specialisering (MSc), Sustainable Energy
Tilvalgskurser, Diplomingeniørretning, Maskinteknik
F4A (tirs 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger, gruppearbejde med laboratorieøvelser og rapporter
13-uger
Bedømmelse af øvelser og rapport(er)
Helhedsvurdering af 3 individualiserede grupperapporter. Rapporterne udarbejdes i grupper af max 2 studerende.
Skriftlige hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
41345
41414. 41345
41344/41347 , eller tilsvarende kursus om grundlæggende forbrændingsmotorer. Erfaring med Matlab programmering.
Anders Ivarsson , Lyngby Campus, Bygning 403, Tlf. (+45) 4525 4230 , aniv@dtu.dk
Jesper Schramm , Tlf. (+45) 4525 4179 , jessc@dtu.dk
41 Institut for Byggeri og Mekanisk Teknologi
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Kursets mål er at give studerende, med den teoretiske baggrund for forbrændingsmotorer, den nødvendige eksperimentelle baggrund til at kunne arbejde med forbrændingsmotorer på et forsknings og udviklings niveau. Numerisk talbehandling af indsamlede forsøgsdata er betragtet som det primære læringsmål. Det er en vigtig forberedelse til at kunne udføre eksperimentelle projekter med forbrændingsmotorer.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Liste de målinger op der er nødvendige for at kunne foretage de vigtigste forbrændingsmotorundersøgelser.
  • Skelne sikkert mellem de tre vigtigste forbrændingsmotorprincipper.
  • Forklare hvordan ændringer af motorenparametre og brændstofegenskaber påvirker motorens emissioner og ydelse.
  • Beregne en motors middeltryk og kurve for varmefrigivelse på basis af målinger.
  • Beregne frekvensspektret for en motors forbrændingsakustik på basis af målinger.
  • Bestemme de forskellige energitab fra en motor på basis af målinger.
  • Navigere selvstændigt i komplekse projekter.
  • Udføre talbehandling af store eksperimentelle datamængder i Matlab.
  • Lave grafiske illustrationer af eksperimentelle resultater med mange varierede motorparametre.
  • Vælge en egnet eksperimentel metode til en bestemt forbrændingsmotorundersøgelse.
  • Vælge hvilke resultater der har relevans og skal inkluderes i en rapport.
  • Vurdere usikkerheder på eksperimentelle resultater.
Kursusindhold
Studerende vil udføre traditionelle såvel som nye motoreksperimenter/​-undersøgelser med kompressionstændte og gnisttændte forbrændingsmotorer. Eksperimenterne vil inkludere måling/regulering af omdrejningshastighed, moment, cylindertryk, friktion, brændstof og luft forbrug, tænding/​indsprøjtnings timing, gas og partikel emissioner. Eksperimenterne vil i størst mulig omfang være en del af aktuelle forskningsaktiviteter med bæredygtige brændstoffer og reduktion af emissioner.

Målingerne vil bringe studerende i stand til at karakterisere motorydelse i form af traditionelle motorspecifikationer som effektive middeltryk, effektivitet, specifikke brændstofforbrug og specifikke emissioner mm.

I gruppearbejde vil de eksperimentelle data blive analyseret i Matlab. Grafiske illustrationer af analysen og deres fortolkning er det primære fokus i rapportskrivningen.

Kerneelementer:

• Matlab programmering.
• Programmering med strukturerede databaser.
• Analyse af varmefrigivelse baseret på cylindertryk.
• Spektralanalyse af cylindertryk med FFT (Fast Fourier Transform).
• Digital signal filtrering.
• Undersøge og fortolke resultater fra variation af motorparametre.
• Grafisk præsentation af resultater.
Litteraturhenvisninger
Engine Principles and Vehicles, Spencer C. Sorensen, DTU book store
Sidst opdateret
02. maj, 2024