86499 - ADVANCED COMBUSTION SYSTEMS

Scheda insegnamento

SDGs

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

Energia pulita e accessibile Città e comunità sostenibili Lotta contro il cambiamento climatico

Anno Accademico 2022/2023

Contenuti

1. Panorama normativo [0.5 CFU]. Effetti sui trend tecnologici di progettazione e sulla transizione dei sistemi di propulsione. Panorama sulle nuove tipologie di combustibili: biofuel, 'hydrocarbon based biofuel' ed e-fuel.

2. Sistemi di Combustione ad Accensione Comandata [2.25 CFU]. La velocità di combustione laminare e turbolenta, la fase di accensione, il processo di combustione, le combustioni anomale: la variabilità ciclica, la detonazione e la preaccensione. Criteri di progettazione di sistemi di combustione: moti della carica nel cilindro e la formazione di turbolenza e Cicli Miller/Atkinson. Scelta dell'iniettore e dello spray pattern, caratterizzazione sperimentale di uno spray. TJI systems. Cenni ad altre tecnologie ed agli effetti sui gruppi di sovralimentazione.

3. Sistemi di Combustione ad Accensione per compressione non-premiscelati [1 CFU] Interazione spray liquido e fluidodinamica della camera di combustione, autoaccensione, combustione diffusiva. Principi di formazione dei principali inquinanti gassosi: ossidi di azoto e particolato.

4. Sistemi di Combustione ad accensione per compressione a carica premiscelata o parzialmente premiscelata (HCCI, GDCI, RCCI, SPCCI) [0,5 CFU]: effetti delle proprietà del combustibile e delle strategie di iniezione. Velocità di rilascio calore, oscillazioni di pressione. Proprietà combustibile.  

5. Idrogeno e propulsione automobilistica [1.25 CFU]. Presentazione delle principali proprietà fisiche e chimiche dell’idrogeno. Fuel Cell per applicazioni automobilistiche: principi operativi, panoramica del sistema, componenti, strategie di ibridizzazione. Impiego dell’idrogeno in motori endotermici ad accensione comandata: iniezione, accensione, combustione, progettazione componenti, vantaggi e svantaggi.

6. Project work [0.5 CFU]

 

Testi/Bibliografia

NECESSARI:

1. Dispense del docente, rese disponibile prima di ogni lezione sul sito dedicato di Ateneo su Piattaforma Moodle

OPZIONALI:

1. “Internal Combustion Engine Fundamentals”, J.B., Heywood, Mc Graw Hill.

2.  Letteratura tecnica SAE International

Metodi didattici

L’insegnamento prevede: lezioni frontali teoriche realizzate con l’ausilio di sistemi multimediali. Il materiale didattico viene reso disponibile prima di ogni lezione sul sito di Ateneo; esercitazioni pratiche mediante esercitazioni a progetto nel quale si richiede l’applicazione di concetti teorici per la soluzione di un problema di sviluppo di definizione di un sistema di combustione mediante l’ausilio di piattaforma di motore virtuale. Il progetto è svolto da gruppi di 4/6 studenti.

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

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame è orale e consiste di due domande integrate dalla presentazione dei contenuti e dei risultati del progetto.

L’esame mira a verificare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:

1. Acquisizione della conoscenza dei principali processi termofluidodinamici che caratterizzano il funzionamento dei motori a combustione interna;

2. Capacità di abbinare le conoscenze dei processi di base con la scelta critica di parametri progettuali allo scopo di raggiungere gli obiettivi di prestazione fissati

3. Capacità di risolvere un problema progettuale termo-fluidodinamico reale e di redigere una relazione tecnica a conclusione del progetto.

La votazione è espressa in trentesimi: la votazione minima è pari a 18/30, al votazione massima è pari a 30/30 con lode. La votazione minima per il superamento dell'esame viene assegnata se è verificata la conoscenza di tutti gli argomenti oggetto di verifica e non sono presenti gravi lacune inerenti.

Il calendario delle prove è reso disponibile con ampio anticipo sulla piattaforma web AlmaEsami dell'Ateneo di Bologna.

Gli studenti che intendono sostenere la prova devono iscriversi preliminarmente nella lista dell'appello scelto e devono esibire un documento di riconoscimento il giorno dell'esame.

Nel caso di restrizioni legate alla situazione sanitaria e in funzione delle disposizioni dell'Ateneo, la prova orale potrà essere svolta on-line secondo le istruzioni fornite dall'Ateneo e quelle fornite dal docente sulla pagina web del corso in "Insegnamenti On Line".


Strumenti a supporto della didattica

Il corso verrà svolto tramite l'impiego di:

- Slides e supporti audiovisivi
- Strumenti di simulazione termo-fluidodinamica e di ottimizzazione messia disposizione dal docente e che studenti impiegano nello svolgimento del progetto

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Gian Marco Bianchi