- Nazwa przedmiotu:
- Napęd hybrydowy elektryczno-hydrostatyczny
- Koordynator przedmiotu:
- dr hab inż. Lech Knap
- Status przedmiotu:
- Fakultatywny dowolnego wyboru
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Inżynieria Pojazdów Elektrycznych i Hybrydowych
- Grupa przedmiotów:
- Specjalnościowe
- Kod przedmiotu:
- 1120-PE000-MSP-0505
- Semestr nominalny:
- 2 / rok ak. 2022/2023
- Liczba punktów ECTS:
- 5
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin kontaktowych/ 60 godzin, w tym:
a) 15 godz. - wykład;
b) 45 godz. – projekt;
2) Praca własna studenta/ 70 godzin, w tym:
a) 5 godz. – bieżące przygotowywanie się studenta do wykładu;
b) 10 godz. – studia literaturowe;
c) 5 godz. – przygotowywanie się studenta do kolokwium;
d) 50 godz. – przygotowywanie projektu;
3) RAZEM – 130 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2 punktów ECTS – liczba godzin kontaktowych - 60, w tym:
a) 15 godz.- wykład;
b) 45 godz. - projekt;
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 3.8 punkt ECTS – 95 godz. pracy studenta, w tym:
a) 45 godz. – projekt;
b) 50 godz. – przygotowywanie projektu;
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt45h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- wiedza z mechaniki, układów napędowych, elektroniki i maszyn elektrycznych, budowy maszyn, modelowanie numeryczne, podstawowa znajomość oprogramowania Matlab/Simulink
- Limit liczby studentów:
- Zgodnie z Rozporządzeniem Rektora PW
- Cel przedmiotu:
- Wiedza: Poznanie zasad projektowania elektryczno-hydrostatycznych hybrydowych z akumulacja energii układów napędowych pojazdów i maszyn roboczych, ich konstrukcji i zasad działania, stosowanych rozwiązań konstrukcyjnych oraz metod doboru i obliczeń zespołów do tego typu układów, pomiaru i analizy wielkości fizycznych charakteryzujących pracę tego typu układów.
Umiejętności: Formułowanie wymagań projektowych tj. doboru rodzaju i podstawowych parametrów elektryczno-hydrostatycznego hybrydowego układu napędowego i jego komponentów do określonego typu pojazdów i maszyn roboczych. Umiejętność posługiwania się programami do symulowania działania tego typu układów.
- Treści kształcenia:
- Wykład
• Podstawy wybranych zagadnień z mechaniki płynów – omówienie zagadnień kluczowych ze względu na efektywność pracy podzespołów napędów hydrostatycznych;
• Pompy i silniki wyporowe – omówienie zasad działania oraz doboru, omówienie różnych rodzajów pomp i silników stosowanych w napędach hydrostatycznych;
• Cylindry hydrauliczne liniowe i wahadłowe – omówienie zasad działania oraz doboru siłowników do potrzeb wybranych napędów hydrostatycznych;
• Akumulatory hydropneumatyczne – omówienie rodzajów akumulatorów hydropneumatycznych oraz zasad akumulacji energii jak i jej oddawania;
• Uszczelnienia stosowane w układach hydrostatycznych – omówienie rodzajów stosowanych uszczelnień połączeń spoczynkowych i ruchomych;
• Zawory i serwozawory – omówienie rodzajów zaworów regulacji ciśnienia i przepływu, regulatorów prędkości oraz synchronizatorów;
• Układy hydrauliczne i rodzaje napędów hydrostatycznych – omówienie rodzajów obiegów cieczy i ich zastosowania, rodzajów sterowania i regulacji maszyn wyporowych. Omówienie przykładów wybranych napędów hydrostatycznych oraz przykładów zastosowanie napędu hydrostatycznego w układach napędu jazdy pojazdów i maszyn roboczych, zalety i wady;
• Zasady projektowania napędów hydrostatycznych – omówienie zagadnień związanych z obliczeniami i doborem elementów napędu hydrostatycznego;
• Modelowanie wybranych elementów napędu hydrostatycznego – omówienie zagadnień budowy modelu numerycznego napędu hydrostatycznego oraz identyfikacji parametrów modelu;
• Sterowanie napędem elektryczno-hydrostatycznym – omówienie zagadnień związanych z sterowaniem i współpracą napędu elektrycznego i hydrostatycznego podczas realizacji różnych cykli pracy.
Projekt
Celem zadania projektowego będzie opracowanie projektu napędu hybrydowego elektryczno-hydrostatycznego do wybranej aplikacji w pojeździe lub maszynie roboczej przy wykorzystaniu poznanych na wykładach zagadnień
- Metody oceny:
- Z przedmiotu wystawiana jest ocena łączna, na którą składają się ocena z wykładu oraz ocena z projektu.
Wykład zaliczany jest w trybie Z2 tj na podstawie kolokwium i/lub pracy domowej. Zaliczenie wykładu odbywa się na podstawie pozytywnej oceny kolokwium i/lub pracy domowej w formie pisemnej lub w formie odpowiedzi ustnej (w razie konieczności wyjaśnienia wątpliwości dot. części pisemnej).
Projekt zaliczany jest w trybie Z1, uznaje się za zaliczony jeśli Student poprawnie opracuje projekt napędu hybrydowego elektryczno-hydrostatycznego zgodnie z przyjętymi założeniami do wybranej aplikacji w urządzeniu, pojeździe lub maszynie roboczej
Ocenę łączną wyznacza się przyjmując wagę ~1/3 dla oceny z wykładu oraz ~2/3 dla oceny uzyskanej z projektu.
• W uzasadnionych, indywidualnych przypadkach Prowadzący ma prawo zastosować inne wagi przy określaniu oceny łącznej.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. Z. Szydelski.: Napęd i sterowanie hydrauliczne w pojazdach i samojezdnych maszynach roboczych. WNT.
2. S. Stryczek: Napęd hydrostatyczny. Tom I i II. WNT
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- -
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka K_W01
- Ma wiedzę w zakresie projektowania, konstruowania elementów napędu hybrydowego elektryczno-hydrostatycznego, także w zakresie akumulacji energii z wykorzystaniem akumulatora hydropneumatycznego.
Weryfikacja: Kolokwium lub praca domowa w formie pisemnej oraz opracowany projekt napędu hybrydowego elektryczno-hydrostatycznego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_WG
- Charakterystyka K_W02
- Ma wiedzę o kryteriach doboru komponentów napędu hydrostatycznego, w tym w zakresie wpływu podstawowych wielkości charakteryzujących wybrane elementy napędów hydrostatycznych
Weryfikacja: Kolokwium lub praca domowa w formie pisemnej oraz opracowany projekt napędu hybrydowego elektryczno-hydrostatycznego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_WG
- Charakterystyka K_W03
- Zna metody modelowania wybranych elementów napędu hybrydowego elektryczno-hydrostatycznego oraz zna i rozumie metodykę projektowania tego typu napędu.
Weryfikacja: Kolokwium lub praca domowa w formie pisemnej oraz opracowany projekt napędu hybrydowego elektryczno-hydrostatycznego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W15
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_WG
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka K_U01
- Potrafi integrować pozyskane informacje niezbędne do wyznaczenia poprawnych charakterystyk wspomagającego napędu hybrydowego elektryczno-hydrostatycznego.
Weryfikacja: Kolokwium lub praca domowa w formie pisemnej oraz opracowany projekt napędu hybrydowego elektryczno-hydrostatycznego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_UW, III.P7S_UW.1.o, III.P7S_UW.2.o, III.P7S_UW.3.o, III.P7S_UW.4.o
- Charakterystyka K_U02
- Potrafi opracować model napędu hydrostatycznego w środowisku programistycznym oraz dobrać parametry tego modelu.
Weryfikacja: Kolokwium lub praca domowa w formie pisemnej oraz opracowany projekt napędu hybrydowego elektryczno-hydrostatycznego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_UW, III.P7S_UW.1.o, III.P7S_UW.2.o, III.P7S_UW.3.o, III.P7S_UW.4.o
- Charakterystyka K_U03
- Potrafi opracować projekt napędu hybrydowego elektryczno-hydrostatycznego zgodnie z określonymi wstępnie wymaganiami technicznymi i pozatechnicznymi.
Weryfikacja: Kolokwium lub praca domowa w formie pisemnej oraz opracowany projekt napędu hybrydowego elektryczno-hydrostatycznego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
III.P7S_UW.2.o, III.P7S_UW.3.o, III.P7S_UW.4.o, I.P7S_UW, III.P7S_UW.1.o