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Stefano FONTANESI

Professore Associato
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"

Insegnamento: Fondamenti di Macchine e Motori

Ingegneria del Veicolo (D.M.270/04) (Offerta formativa 2022)

Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire agli allievi le conoscenze necessarie per comprendere il funzionamento delle macchine a fluido e dei motori a combustione interna; verranno anche illustrate le nozioni relative agli aspetti costruttivi di tutte queste macchine.
In definitiva si vuole formare l'allievo perché sia in grado di sapere valutare le metodologie atte ad ottenere dalle macchine a fluido e dai motori a combustione interna le migliori prestazioni possibili in termini di efficienza nella conversione di energia, di problematiche costruttive e impiantistiche nonché di impatto ambientale. Verranno svolte ulteriori considerazioni sui sistemi propulsivi più recentemente impiegati per la trazione veicolare quali i powertrain ibridi e quelli a idrogeno.

Prerequisiti

Per potere affrontare lo studio di questo corso lo studente deve avere basi matematiche solide, ma soprattutto conoscenze della fisica ben chiare. In particolare l'allievo deve conoscere a fondo la meccanica, la termodinamica e la fluidodinamica. Deve possedere le basi di conoscenze chimiche per affrontare le tematiche della combustione.
E' richiesta padronanza delle leggi di scambio termico e dei diagrammi termodinamici di stato.
indispensabili le conoscenze di base sul disegno meccanico e sulla elettrotecnica. E' fortemente consigliato avere sostenuto l'esame di fisica tecnica.

Programma del corso

Classificazione delle macchine a fluido.
Equazioni del moto dei fluidi.
Macchine volumetriche: motori a combustione interna ad accensione comandata e per compressione, a 2 e a 4 tempi.
L'iniezione elettronica.
La sovralimentazione con cenni a quella elettro-assistita.
Cenni ai sistemi di raffreddamento e lubrificazione.
Formazione e abbattimento degli inquinanti.
Powertrain ibridi.
Le turbomacchine motrici ed operatrici: le turbine e i compressori dinamici.
Fuel cells.
Combustioni innovative e combustibili alternativi, comrpeso l'idrogeno.
I gruppi turbocompressori per la sovralimentazione dei motori.
La teoria della similitudine idraulica e l'utilizzo dei parametri adimensionali per le macchine idrauliche.
Le pompe centrifughe e volumetriche.

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni frontali, con utilizzo prevalente se possibile e conciliabile con la situazione sanitaria della lavagna tradizionale.
Visita al laboratorio della sala prova motori, se possibile.

Testi di riferimento

MACCHINE. Appunti tratti dalle lezioni del prof. Giuseppe Cantore. Società Editrice Esculapio.

MOTORI E SISTEMI PROPULSIVI PER AUTOVEICOLI
Giuseppe Cantore, Alessandro d'Adamo
Società Editrice Esculapio.

MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA. di Giancarlo Ferrari. Società Editrice Esculapio.

Verifica dell'apprendimento

E' prevista una prova scritta di accesso ad una prova orale in presenza, salvo disposizioni diverse.

Risultati attesi

Padronanza, che perduri nel tempo, del funzionamento delle macchine e dei motori, sapendo distinguere e differenziare le varie tipologie e conoscendone gli aspetti costruttivi e prestazionali che li caratterizzano.
Conoscenza delle relazioni analitiche fondamentali che legano fra loro le grandezze fisiche prestazionali delle macchine e dei motori per poter affrontare successivamente scelte progettuali e di installazione.