SMEJKAL, J. Konstrukce zážehového motoru pro hybridní pohon osobního vozu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.

Posudek vedoucího

Drápal, Lubomír

Toto téma diplomové práce bylo vypsáno ve spolupráci se společností ŠKODA AUTO a.s., jež pro inspiraci poskytla i podklady v podobě konstrukčních digitálních modelů částí a sestav sériového spalovacího motoru. Přestože se nepodařilo diplomovou práci odevzdat v řádném termínu, diplomant na ní v dalším roce pracoval průběžně a využíval konsultací. Vytyčené cíle byly splněny a koncepční návrh spalovacího motoru lze na úrovni diplomové práce považovat za dostatečný, byť analysa zatížení částí klikového mechanismu a rozbor vyvážení používají standardní metody základního studia automobilního a dopravního inženýrství. Ocenit je však třeba zajímavý postup výpočtu únavové životnosti ojnice na zvolené rozlišovací úrovni, kde diplomant zúročil také své zkušenosti z oboru strukturálních výpočtů získané v praxi. Některých odborných nedostatků se však dokument přeci jen nevyvaroval. Například uvažovaný přívod recirkulovaných výfukových plynů přímo do uklidňovací komory sání (str. 42) není příliš vhodný. Navzdory častým zmínkám o požadavku konstrukční nenáročnosti (např. na str. 44) je navrženo zbytečně složité uložení vačkových hřídelů v hlavě válců v samostatném rámu s jednotlivými víky ložisek. Jak vyplývá i z uvedeného obr. 28, nelze zcela obecně uvést, že zvýšení přebytku vzduchu v zápalné směsi s benzinem znamená snížení emisí oxidů dusíku (str. 43). Redukci ojnice (str. 64) je lepší nejprve provést do tří hmotných bodů, aby bylo možné posoudit míru dynamické ekvivalence následné redukce dvoubodové. Průměr navrženého pístního čepu 18 mm uváděny na str. 46 je v rozporu s hodnotou 19 mm zmíněnou na str. 39. Vztah pro setrvačné síly posuvných částí I. řádu (34) na str. 69 platí pouze pro klikový mechanismus centrický, nikoli navržený excentrický. Navzdory kvalitnímu výpočtovému postupu nelze souhlasit s uváděným závěrem, že součinitel bezpečnosti vůči mezi trvalé pevnosti ojnice s hodnotou 1,08 je v automobilovém průmyslu dostatečný. S určitými zkušenostmi je totiž na první pohled vidět, že oblast přechodu dříku do malého oka ojnice je u konstrukčního návrhu zpracována poněkud schematicky. Lepším konstrukčním návrhem tohoto detailu by tak bylo jistě možné dosáhnout bezpečnosti dostatečné. Z hlediska logického uspořádání by bylo vhodnější samotný výpočet únavové životnosti s dosazením hodnot (např. na str. 88) vložit do příloh. Tabulka 2 na str. 38 by nemusela mít jednou hodnotu na dvou řádcích (plocha pístu). Jazyková úroveň dokumentu je dobrá, jen v některých částech rešerše je cítit silný vliv původního anglicky psaného textu, případně namísto českého označení se objevuje terminologie anglická (např. „BMEP“ na str. 35). Z hlediska použité literatury existují i kvalitnější zdroje než např. autolexicon.net (str. 16–19) a autoforum.cz na str. 39. Rovnice v kapitole 10.3 nemají uvedený zdroj a u některých elektronických zdrojů není uveden autor. Taktéž zdroje uváděné v textu odstavce pro materiálové vlastnosti oceli C70S6 neodpovídají těmto zdrojům uváděným v tabulce 6 (str. 75), což však může souviset spíše s neaktualisací aktivních odkazů. Navzdory výše uvedenému lze odevzdaný dokument považovat za velmi dobrý a pan Jan Smejkal jím prokázal svůj inženýrský přístup při koncepčním návrhu většího strojního celku, jakož i při simulacích s využitím metody konečných prvků.

Posudek oponenta

Dlugoš, Jozef

Diplomová práca pána Smejkala obsahuje 89 strán bez príloh. Úvodná rešeršná časť má 25 strán a je pútavo spracovaná. Najprv sú predstavené rôzne druhý hybridných pohonov, potom spaľovacie motory v hybridných pohonoch podobných rozmerov ako je v zadaní práce a nakoniec aktuálne vývojové trendy. Prezentované obrázky sú nižšej kvality, aj keď primárny zdroj poskytuje kvalitu oveľa vyššiu. Po koncepčnom návrhu je predstavená samotná konštrukcia spaľovacieho motoru. Z celej kapitoly je zrejmé, že autor práce vytvoril CAD zostavu spaľovacieho motoru. Avšak popis konštrukcie je príliš stručný. Nie je popísaný postup tvorby a to hlavne výberu kľúčových parametrov ako hrúbky stien, natočenie osy valcov, tvaru sacích a výfukových kanálov v hlave apod. Pri popise jednotlivých komponentov sa autor odkazuje na pohľady a detaily, ktoré nie sú na obrázkoch zobrazené. Vhodné by bolo predstavenie určitých charakteristických rezov popisovaných návrhov. Táto kapitola, ktorá mala byť nosná časť práce si vyžadovala viac pozornosti. V práci je spomenuté, že navrhnutý motor obsahuje variabilné časovanie ventilov pomocou natáčania vačkového hriadeľa. Nie je zrejmý samotný mechanizmus natáčania. Tento spôsob variabilného časovania je obvykle riadený hydraulicky. V popise mazacej sústavy však nie je táto vetva vôbec znázornená. Veľmi dobre je spracovaná časť o MKP výpočte ojnice. Popis modelu geometrie, okrajových podmienok a materiálu je úplný. Okrajové podmienky sú nastavené správne a dokonca zohľadňujú rôzne natočenie ojnice aj v rámci deformačných okrajových podmienok. Vyhodnotenie je inovatívne. Je vybraných 10 kritických miest a tie sú manuálne vyhodnotené skrz 9 záťažných stavov. Gradient napätia je vyhodnocovaný v smere normály povrchu. Áno, obvykle tento smer vedie k najväčším gradientom napätia, ale nie je to všeobecné pravidlo. To nič nemení na tom, že študent pri vyhodnocovaní správne pochopil metodiku a správne ju aj aplikoval. Výsledky sú dôveryhodné.

eVSKP id 145840