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MODULO DI MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA

CODICE 65858
ANNO ACCADEMICO 2019/2020
CFU 6 cfu al 1° anno di 9270 INGEGNERIA MECCANICA - ENERGIA E AERONAUTICA (LM-33) GENOVA

6 cfu al 2° anno di 9269 INGEGNERIA MECCANICA - PROGETTAZIONE E PRODUZIONE (LM-33) GENOVA

SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-IND/08
LINGUA Italiano
SEDE GENOVA (INGEGNERIA MECCANICA - ENERGIA E AERONAUTICA)
PERIODO 1° Semestre
MODULI Questo insegnamento è un modulo di:
MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

PRESENTAZIONE

Il corso approfondisce le problematiche di maggiore rilevanza e attualità relative ai Motori a Combustione Interna (MCI) alternativi.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il modulo intende fornire agli allievi un'adeguata preparazione di base sui motori a combustione interna alternativi (MCI), approfondendo alcune delle problematiche di maggior rilevanza con particolare riferimento al settore applicativo dei veicoli stradali. Fra le tematiche oggetto di trattazione si ricordano la regolazione convenzionale e non convenzionale dei MCI, le principali problematiche operative dei MCI, il controllo elettronico dei MCI, i sistemi di sovralimentazione a trascinamento meccanico ed a gas di scarico, le emissioni inquinanti dei MCI ed i relativi sistemi e dispositivi per il loro abbattimento.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine del corso lo studente acquisirà conoscenze specialistiche su alcuni aspetti di attuale rilevanza ai fini dello sviluppo dei motori a combustione interna alternativi, con particolare riferimento al settore della trazione stradale. Sarà pertanto in grado di gestire problematiche complesse relative alla progettazione, gestione e controllo dei principali sistemi e dispositivi presenti nei moderni MCI per autotrazione.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni, esercitazioni e laboratorio.

PROGRAMMA/CONTENUTO

A. Lezioni

- Funzionamento reale e problematiche operative dei MCI

Il ciclo reale dei motori ad accensione comandata e Diesel: analisi delle perdite - Bilancio energetico di un MCI – Sistemi di alimentazione del combustibile dei MCI ad accensione comandata e Diesel.

- Combustione e impatto ambientale dei MCI

Classificazioni e parametri caratteristici dei processi di combustione - Combustione premiscelata e diffusiva - La combustione nei MCI ad accensione comandata e Diesel - Fenomeni di impatto ambientale - Meccanismi di formazione degli inquinanti ed effetti sull’uomo e sull’ambiente - Controllo e abbattimento delle emissioni inquinanti allo scarico dei MCI.

- La regolazione dei MCI

Variabili di controllo del sistema motore - Caratteristiche meccaniche, caratteristiche di regolazione, piani quotati - La regolazione convenzionale dei MCI ad accensione comandata e Diesel - Studio delle principali grandezze motoristiche (potenza, coppia, consumo di combustibile) al variare della velocità e del carico – Analisi del funzionamento del motore in relazione al carico stradale – Concetto di downsizing - Cenno ai sistemi innovativi di regolazione dei MCI.

- Il controllo elettronico dei MCI

Generalità sul controllo elettronico dei MCI - Struttura e componenti di un sistema di controllo elettronico per MCI: sensori, ECU, attuatori - Controllo in loop aperto ed in loop chiuso - Operatività dei sistemi di controllo elettronico nei MCI ad accensione comandata e Diesel automobilistici – Esempi costruttivi.

- La sovralimentazione dei MCI

Matching motore-sovralimentatore: sovralimentazione meccanica, turbosovralimentazione - Determinazione delle condizioni di funzionamento di un sovralimentato­re a gas di scarico - Turboso­vralimentazione a pressione costante e ad impulsi - Caratteristiche di coppia di MCI sovralimentati - Sistemi di regolazione mediante valvola waste-gate e turbine a geometria variabile (VGT) - Sistemi alternativi di sovralimentazione.

 

B. Esercitazioni

Rilievi sperimentali al banco prova su un MCI o un sistema di sovralimentazione per applicazione automotive.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

  • M. Capobianco - “Motori a combustione interna” – Appunti del corso.
  • G. Ferrari -  "Motori a combustione interna" - Il Capitello, 2008.
  • J.B. Heywood -  "Internal Combustion Engine Fundamentals" - Mc. Grow-Hill, 1988.
  • K. Zinner -  "Supercharging of Internal  Combustion  Engines" - Springer Verlag, 1977.
  • N. Watson, M.S. Janota – “Turbocharging the Internal Combustion Engine” – MacMillan Press Ltd, 1982.
  • AA.VV. – “Bosch Automotive Handbook” – 7th Edition, Robert Bosch GmbH, 2007.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MASSIMO CAPOBIANCO (Presidente)

DAVIDE LENGANI (Presidente)

PIETRO ZUNINO (Presidente)

DARIO BARSI

SILVIA MARELLI

ANDREA PERRONE

LUCA RATTO

FRANCESCA SATTA

DANIELE SIMONI

VITTORIO USAI

GIORGIO ZAMBONI

LEZIONI

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni, esercitazioni e laboratorio.

INIZIO LEZIONI

 Secondo il calendario e orario ufficiale delle lezioni pubblicato dalla Scuola Politecnica.

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame scritto consistente in tre domande a risposta estesa (una pagina) sugli argomenti trattati nell'ambito delle lezioni ed esercitazioni.

Calendario appelli

Data Ora Luogo Tipologia Note
14/01/2020 09:00 GENOVA Scritto
17/02/2020 09:00 GENOVA Scritto
27/03/2020 09:00 GENOVA Scritto
18/06/2020 15:00 GENOVA Scritto
13/07/2020 09:00 GENOVA Scritto
08/09/2020 09:00 GENOVA Scritto
26/10/2020 09:00 GENOVA Orale

ALTRE INFORMAZIONI

Conoscenze preliminari richieste:

Conoscenze di base di termodinamica e meccanica dei fluidi.

Criteri di classificazione dei MCI, nomenclatura e simbologia, parametri operativi e funzionali - Funzionamento ideale e reale dei MCI a 2 e 4 tempi - Diagrammi indicati, pressione media indicata ed effettiva, espressioni della potenza - Cicli termodinamici di riferimento per lo studio dei MCI - Concetto di ciclo limite e relative problematiche.