34957 - MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA LM

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Energia pulita e accessibile Industria, innovazione e infrastrutture Consumo e produzione responsabili Agire per il clima

Anno Accademico 2019/2020

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente conosce le problematiche specifiche relative al funzionamento e alla modellizzazione dei motori a combustione interna sia ad accensione comandata che per compressione.

Programma/Contenuti

Modello termodinamico zerodimensionale per MCI

Sviluppo di un modello zerodimensionale in Matlab per la valutazione dell'andamento nel ciclo delle principali grandezze termodinamiche in un motore a combustione interna e delle sue prestazioni in termini di coppia, potenza, riempimento e consumo specifico.

Le curve caratteristiche a pieno carico e in parzializzate: confronto tra i motori ad accensione comandata e per compressione.

Semplificazione del modello zerodimensionale per ottenere un simulatore in real-time del comportamento del motore.

I sistemi di iniezione nei motori

L'introduzione della benzina nei motori ad accensione comandata: cenni sul carburatore, l'architettura dei sistemi d'iniezione elettronica e i metodi speed-density, (a,N) e MAF per la determinazione della massa d'aria aspirata dal motore. Il controllo della miscela aria-benzina in loop chiuso con sonda lambda. Il controllo del rapporto stechiometrico della miscela aria/benzina durante i transitori di farfalla. La compensazione dell'effetto del deposito di benzina sulle pareti dei condotti: il modello di Aquino per il film fluido. I sistemi drive-by-wire. Sviluppo in ambiente Matlab Simulink della funzione di controllo del titolo nei motori a benzina.

La detonazione e il controllo delle emissioni. 

Motori ad accensione per compressione

Evoluzione dei sistemi di iniezione per motori ad accensione per compressione (pompa d'iniezione singola, pompa singola con distributore, unità iniettore e sistemi common rail). Il controllo delle emissioni nei motori ad accensione per compressione.

Motori due tempi e sovralimentazione
I motori a due tempi e sovralimentazione volumetrica e dinamica.
I motori ad accensione comandata ad iniezione interna a carica stratificata e omogenea: paragone delle prestazioni. I motori ad accensione comandata senza farfalla.
Cenni sui motori a carica omogenea ad accensione per compressione (HCCI) sia a gasolio che a benzina.

Controllo di velocità e del minimo

Il controllo della velocità di crociera nelle vetture e il controllo del minimo nel motore: sviluppo in Matlab Simulink della relativa funzione di controllo.

 

Testi/Bibliografia

Il materiale didattico viene fornito dal docente agli studenti

Metodi didattici

Le lezioni sono di tipo frontale in aula. Il docente, in sostituzione della tradizionale lavagna, utilizza un tablet collegato al proiettore per sviluppare i concetti e per mostrare il materiale didattico di supporto. Al termine della lezione il docente mette a disposizione il materiale proiettato in un file pdf, scaricabile dalla piattaforma IOL.

La frequenza è fortemente consigliata per un migliore apprendimento dei concetti e delle nozioni, ma non incide sul processo di valutazione finale.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento consiste in un esame orale della durata di circa 45 minuti nel corso del quale lo studente deve rispondere a due quesiti estratti casualmente dall’elenco di circa ottanta domande, che coprono il programma svolto, reso disponibile all’ultima lezione del corso nella stessa cartella dropbox che raccoglie tutto il materiale presentato durante le lezioni.

Nel corso del colloquio, relativamente ai motori a combustione interna, ai loro componenti e funzioni, viene valutata la capacità dello studente di:

- utilizzare correttamente gli strumenti della termodinamica;

- descriverne il funzionamento;

- giustificarne teoricamente l’architettura;

- rappresentarne la geometria con uno schema a mano libera;

- valutarne le prestazioni;

La valutazione, espressa in trentesimi, sarà tanto più alta quanto più lo studente è:

  • autonomo nell’argomentare le risposte ai due quesiti;
  • esaustivo nell’esporre le argomentazioni;
  • preciso nel rappresentare la funzionalità degli schemi rappresentati a mano libera.
Il calendario delle prove è reso disponibile con ampio anticipo sulla piattaforma web AlmaEsami dell'Ateneo di Bologna. L’iscrizione all’appello è possibile da 7 a 2 giorni prima della data d’esame. Al momento della prova lo studente deve presentarsi con un documento di riconoscimento.

Strumenti a supporto della didattica

Nell'ambito del corso sarà mostrato in modo dettagliato lo sviluppo di un codice di simulazione zerodimensionale termodinamico del motore, estratta una sua versione in tempo reale ed utilizzata per la descrizione delle funzioni di base di gestione dell'iniezione in un motore ad accensiona comandata.

Sarà utilizzata la proiezione dal computer portatile per la descrizione e l'analisi dei risultai ottenibili dai modelli sviluppati.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Davide Moro