Undervisningsplan Side 1 af 14

Transkript

1 Undervisningsplan Side 1 af 1 Forår 011 Lektionsantal: Op til 10 lektioner pr. uge. Uddannelsesmål: Forbrændingsmotorer. Viden: Kunne redegøre for forskellige forbrændingmotorers arbejdsprincipper, herunder: - Diesel princippet og Otto princippet. - To-takts processen og fire-takts processen. (V) Kunne redegøre for forskellige forbrændingmotorers opbygning og deres anvendelse, herunder: - Diesel motorer generelt. - To-takts processen og fire-takts processen. - Trunkmotorer og krydshovedmotorer. (V) Kunne beskrive opbygningen af turboladere og deres virkemåde på forbrændingsmotorer. (V) Kunne redegøre for principper for trykladning / skylning, herunder jævntryks- og pulsturboladning. Disses fordele, ulemper og disses anvendelse Kunne redegøre for anvendelsen af de forskellige motortyper, herunder hvad der anvendes til henholdsvis generatormotorer og fremdrivningsmotorer i handelsskibe. (V) Færdigheder: Anvende forbrændingsteori for opstilling af masse- og energibalancer. (F) Beregne anvendte driftsparametre ud fra indsamlet driftsdata, herunder kunne bestemme følgende ved beregning - En motors indicerede ydelse og bremseydelse. - Tilført energi (effekt). - Termisk-, mekanisk-, og økonomisk virkningsgrad. (F3) Kompetencer: Kunne analysere driftsparametre ud fra indsamlet driftsdata, og herudfra kunne ændre i driftstilstanden så der opnås sikkerhedsmæssig, miljømæssig og driftsøkonomisk optimal tilstand. Forbrændingsmotorers hjælpesystemer. Viden: (K)(K3) Have et grundlæggende kendskab til opbygningen af alle hjælpesystemerne for to- og firetaktsmotorer anvendt i større

2 Undervisningsplan Side af 1 Forår 011 skibsdieselmotoranlæg. (V) Have et grundlæggende kendskab til kerne-komponenterne, der indgår i hjælpesystemer for to- og firetaktsmotorer anvendt i større skibsdieselmotoranlæg. (V) Have en grundlæggende viden om to- og firetakts skibsdieselmotorers fjernbetjenings-, alarm- og sikkerheds-funktioner. (V) Færdigheder: Kunne forestå klargøring og opstart af totakt skibsdieselmotoranlæg i GTS demonstrere grundlæggende systemkendskab. Kompetencer: (F6) Grundlæggende drift af forbrændingsmotorer, simulator. Viden: Have et grundlæggende kendskab til opbygningen af alle hjælpesystemerne for to- og firetaktsmotorer anvendt i større skibsdieselmotoranlæg, med baggrund i skolens GTS anlæg. (V) Færdigheder: Demonstrere evne til at klargøre, starte og belaste en motor ved simulering (GTS). (F6) Analysere driftsdata og evaluere en motors drifts- og vedligeholdelsestilstand ud fra observationer på simulator. (F5) Kompetencer: Kunne foretage praktiske, relevante målinger på simulator og foretage relevante beregninger hermed, samt anvende disse til driftanalyse. (K3) Forbrændingsteori. Viden: Have viden om forudsætningerne for beregninger af olie- og luftforbrug

3 Undervisningsplan Side 3 af 1 Forår 011 samt kunne forstå de tilnærmelser der foretages. (V) Have viden om forudsætningerne for beregninger af udstødsgasmængder og tab med udstødsgasserne, samt kunne forstå de tilnærmelser der foretages. (V) Færdigheder: Kunne beregne olieforbrug, luftforbrug. (F) Kunne beregne udstødsgasmængder og tab med udstødsgasserne. (F) Kompetencer: Kunne anvende praktiske målinger til ovennævnte beregninger og anvende dette til driftanalyse. (K3) Olier og organisk kemi Viden: Have en grundlæggende viden omkring organiske stoffers opbygning og dennes indvirkning på stoffernes egenskaber. (V) Have en grundlæggende viden omkring smøreoliers egenskaber og de analysedata der beskriver disse. (V) Have en grundlæggende viden omkring brændselsolier til dieselmotorer, deres egenskaber og de analysedata der beskriver disse. (V) Færdigheder: Kunne vurdere en smøreolies anvendelse i en given maskine / applikation. (F)

4 Undervisningsplan Side af 1 Forår 011 Kunne vurdere en brændsels olies anvendelse i en given forbrændingsmotor. (F) Kompetencer: Skal kunne analysere på smøreolieanalyser, og fejlsøge på et forbrændingsmotoranlæg ud fra disse. (K) Motorers ydelse, afbremsning og virkningsgrader. Viden: Have viden om definitionerne på bremseydelse, indiceret ydelse og tilført kemisk effekt. (V) Have viden om afbremsningsmetoder og deres anvendelse. (V) Færdigheder: Beregne anvendte driftsparametre ud fra indsamlet driftsdata, herunder kunne bestemme følgende ved beregning - En motors indicerede ydelse og bremseydelse. - Tilført energi (effekt). - Termisk-, mekanisk-, og økonomisk virkningsgrad. (F3)(F5) Kunne beregne fordelingen af tab i en forbrændingsmotor. (F3)(F5) Kompetencer: Kunne anvende ovennævnte beregninger til analyse af ændringer i motorens driftstilstand. (K) Dampdannelse og varmetransmission. Viden: Have viden om de grundlæggende begreber indenfor dampdannelse. (V) Have viden om de grundlæggende begreber indenfor

5 Undervisningsplan Side 5 af 1 Forår 011 varmetransmission og de forudsætninger der knyttet til de forskellige former for varmetransmission. (V) Have viden om forudsætningerne for beregninger af varmetransmission gennem såvel en plan flade som et rør. (V) Færdigheder: Skal kunne foretage grundlæggende beregninger for dampdannelsen i kedler. (F3) Skal kunne foretage beregninger for varmetransmission i følgende tilfælde: - Med- og modstrøm. - Plane flader og rør. (F3) Skal kunne indtegne processerne for dampdannelsen, i et kedelanlæg, i et h-t og et s-t diagram. (F3) Den studerende skal kunne relatere sin opnåede viden omkring varmetransmission til processen i såvel kedler, som i forbrændingsmotorer og anlæg. (F5) Undervisningsvejledning: Gældende Undervisningsvejledning for modul TM1. Undervisningsmaterialer: a) Diesel Engines I, for ship propulsion and power plants, Kees Kuiken. Diesel Engines II, for ship propulsion and power plants, Kees Kuiken. c) Dampkedler, K.F. Larsen

6 Undervisningsplan Side 6 af 1 Forår 011 Materialer i kopi: d) Skibsmotorlære, 19. udgave, 00 Christen Knak, Gads Forlag. Øvrige materialer: Kompendium og eget materiale MAN B&W MC-C Instruction book, elektronisk udgave. MAN B&W Four stroke Instruction books, elektronisk udgave.

7 Undervisningsplan Side 7 af 1 Forår 011 Undervisningsemner og -forløb: Emner ifølge ovenstående. Forløb ifølge underviserens forløbsplan. Undervisningsmetoder: Undervisningsformen vil i starten være en kombination af klassisk tavleundervisning og styret simulatorundervisning. Efter en indkøringsperiode vil undervisning blive primært induktiv, hvilket vil sige at det eleven der er selvstændig, aktiv problemløser og initiativtager. Det vil for den studerende betyde at han/hun skal tage ansvar for at få læst stoffet angivet i undervisningsplanen og deltage fremadrettet, aktiv i egen læring. Undervisningen vil herefter suppleres med arbejder i form af gruppearbejder og simulatorundervisning. Der vil i høj grad søges anvendt instruktionsmaterialer fra motorproducenterne: Project Guides, Plant Informations og Instruction Manuals. Disse materialer må forventes at være engelsksprogede. Eksamensforberedelse: Eksamensforberedelse vil være i form af såvel skriftlige hjemmeopgaver som mundtlig fremlæggelse. Der er den studerendes ansvar at virke proaktiv i denne fremlæggelse. Hjemmearbejde: Der må forventes ca. en times læsning pr. dobbeltlektion. Herudover må påregnes en ugentlig aflevering og forberedelse til simulatorøvelser, gruppearbejder samt laboratorieøvelser. Ugentlig hjemmeopgave er fordelt mellem maskinlærerne, så det tilstræbes at der kun er en maskinaflevering pr. uge. Kursusarbejder: Der er ikke planlagt nogen kursusarbejder. Ekskursioner: Der planlægges et besøg på skib eller anden virksomhed med diesel- eller gasmotoranlæg alternativt kedel- og dampanlæg.

8 Undervisningsplan Side 8 af 1 Forår 011 Der er planlagt et besøg på Diesel House og MAN Turbo i København. Bedømmelse: Faget afsluttes med en 30 minutters mundtlig eksamen, med forberedelse. Der gives karakter efter 7-trins skalaen og der kræves minimum karakteren 0 for at bestå faget. Tilladte hjælpemidler: Alle hjælpemidler, PC må bruges som skriveredskab. Ingen kommunikation. Elevevaluering af undervisningen: Der gennemføres evaluering af undervisningen midtvejs i undervisningsforløbet.

9 Undervisningsplan Side 9 af 1 TM1 Hold: 1. Semester - A forår 011 Termiske maskiner og anlæg TM1-A. UNDERVISNINGSFORLØB I FORÅR 011 UNDERVISNINGSEMNE Konfrontationslektioner planlagt UNDERVISNINGSMATERIALE Uge *) Forbrændingsmotorer. Dieselmotorens historie, introduktion til bogen og modulets mål Inddeling af forbrændingsmotorer. a) Kapitel 1 a) Kapitel 5 Forbrændingsprincipper. Forbrændingsprocesser. Motorens brændstoffer. Introduktion til simulatoren Otto-/dieselmotoren. To-/firetaktsmotoren. Introduktion og forbrænding. 6 a) Kapitel 3 Konstruktion af motortyper, egenskaber og anvendelse. a) Kapitel 6 og 7 6 Beregning af motorydelse: Indiceret ydelse, bremseydelse og tilført kemisk effekt a) Kapitel. -.6, og 8.8. Kompendium: Motorydelse og virkningsgrader Afbremsning af motorer: Pronys bremseprincip. Hydraulisk afbremsning, vandbremsen. Elektrisk afbremsning. Kompendium: Motorteori 7 Virkningsgrader og brændstofforbrug. Simulatorøvelse: Bremseydelse, virkningsgrader og specifikt brændselsolieforbrug (cb / SFOC) og brændværdi. a) Kapitel.1 og.7.1 b) Kapitel 3.

10 Undervisningsplan Side 10 af 1 TM1 Hold: 1. Semester - A forår 011 Vigtige størrelser og værdier for forbrændingsmotorer a) Kapitel Motorfabrikanter og motortyper og deres betegnelse 1 b) Kapitel 1 -takt trunkmotor Fremdrivningsmotor eller generatorsæt, Motorens opbygning. Opbygningen af fremdrivningsanlægget. Alarm og overvågningsudstyr, samt lambda controller. Firetaktsmotorens hjælpesystemer. Brændselsolie- og smøreolie- og kølevandssystemer. Ladeluft- og udstødsgas- og starteluftsystem. 8 6L7/38 FVO Instruction manual. 8L3/30 A FKV Instruction manual. L7/38H Instruction manual. 3-CR Projekt guide Anvendte materialer i motorkonstruktionen. 1 a) Kapitel 7 Motorer, forhold til virkeligheden. Virksomhedsbesøg Diesel House & MAN Turbo A/S, København- MAN B&W -takts krydshoved-dieselmotorer: Motorprogram og udlægningsprogram. Motorkomponenter. Motorens hjælpesystemer. Motorens drift. 8 jf. aftale 8 MAN Diesel Instruktionsbog MC MAN Diesel Projekt guide (f.eks. K98MC7 ) Project Manual RT-flex96C a) Kapitel 5 10 Mekaniske sammenhænge i - og -takt motorerne. a) Kapitel Simulatorøvelse: Opstart af anlæg fra koldt skib. Klargøring og opstart af hovedmaskineri. Simulatorkompendium. Gasmotoren: Motortyper, egenskaber og anvendelse. Gruppearbejde / oplæg. 11

11 Undervisningsplan Side 11 af 1 TM1 Hold: 1. Semester - A forår 011 Motorens smøreoliesystemer 1 Smøreoliespecifikationer, anvendelse og analysedata, herunder syntetiske smo er Smøring af - og -takts dieselmotorer, herunder tolkning af analyseresultater. Motorens lejer og autologmåling. 1 a) Kapitel 11 Instruktionsbøger MAN B&W Motorens brændselsoliesystemer 13 Brændselsoliespecifikationer Brændstof indsprøjtningssystemer. Fejl ved forbrændingsprocessen MAN B&W VIT systemet. + indvirkning på forbrændingsprocessen 1 Kemi a) Kapitel 8 a) Kapitel 9 Kompendium: Fejl ved orbrændingsprocessen Instruction book MC-C + materialer Rensning af olier 1 Settling af olie og rensning i et centripetalkraftfelt. Centrifuger og separatorer. Separeringstemperatur og brændselsoliens forvarmning Opstart og drift af centrifuger. simulatorøvelse Filtrering af olier. Kompendium og sidst kapitel 8 a) Kapitel Simulator Kompendium. Køling af motoren, Varmebalance og energiberegninger i anlægget. Køling af motorer. Varmebalancer, principper, anvendelse og praktisk udførelse. Simple varmebalancer, opgave Varmebalance på et anlæg, simulator. a) Kapitel 10 Simulatorkompendium. 15 Påskeferie 16

12 Undervisningsplan Side 1 af 1 TM1 Hold: 1. Semester - A forår 011 -taktsmotorens hjælpesystemer og drift. 17 Simulatorøvelse Introduktion til motorens hjælpesystemer Vagthold og drift af motoranlæg. Vagthold i maskinen. Klargøring og opstart af generatorsæt (hjælpemaskineri). Simulator Simulator og STCW Simulatorkompendium. Vagthold og drift af motoranlæg, fortsat. 18 Opbygning af hjælpesystemet i maskinlab, samt sikkerhed. Gruppearbejde. Rapport skal godkendes inden labøvelse med opstart af Alpha en. Laboratorieøvelse: Opstart og drift af Alpha en Varmebalance på Alpha en Øvelsesoplæg. Vagthold og drift af motoranlæg, fortsat. 19 Simulatorøvelser med afhjælpning af fejl. Beregninger vedr. drift på simulator. 6 Forbrændingsmotorteori, gruppearbejder. Indsættes løbende i kronologien. løbende Grundlæggende forbrændingsteori -takts medium-speed motorer. -takts low-speed motorer. Oplæg. Oplæg. Oplæg.

13 Undervisningsplan Side 13 af 1 TM1 Hold: 1. Semester - A forår 011 Dampdannelse Dampdannelse h,t - diagram Kedelberegninger Kedlens tabte effekter Kedelvirkningsgrad, fordampningstal og hedefladebelastning Beregninger 10 c) side 3 5 c) side 6 9 c) side c) side c) side Varmetransmission Stråling Varmeoverførsel ved konvektion igennem et røggrænselag Varmeoverførsel ved ledning igennem en hedeflade Varmeoverførsel ved konvektion igennem et vandgrænselag Varmetransmissionskoefficienten Varmetransmission igennem ren og snavset hedeflade samt analyse Beregninger 8 c) side 6 65 samt eget materiale c) side samt eget materiale c) side samt eget materiale c) side 7 75 samt eget materiale c) side samt eget materiale c) side side samt eget materiale *) Ugenumre er kun vejledende Med forbehold for ændringer

14 Undervisningsplan Side 1 af 1 TM1 Hold: 1. Semester - A forår 011 Undervisningsmaterialer, reference angivelser: b) Diesel Engines I, for ship propulsion and power plants, Kees Kuiken. b) Diesel Engines II, for ship propulsion and power plants, Kees Kuiken. c) Dampkedler, K.F. Larsen Materialer i kopi: Skibsmotorlære, 19. udgave, 00 Christen Knak, Gads Forlag. Øvrige materialer: Diverse kompendier på Moodle MAN B&W MC-C Instruction book, elektronisk udgave. MAN B&W Four stroke Instruction books, elektronisk udgave. MAN Diesel Project guides Wärtsila Project manual