Insegnamento SISTEMI ENERGETICI INNOVATIVI

Corso
Ingegneria industriale
Codice insegnamento
A002395
Curriculum
Comune a tutti i curricula
Docente
Jacopo Zembi
Docenti
  • Jacopo Zembi
Ore
  • 40 ore - Jacopo Zembi
CFU
5
Regolamento
Coorte 2022
Erogato
2023/24
Attività
Caratterizzante
Ambito
Ingegneria meccanica
Settore
ING-IND/08
Tipo insegnamento
Obbligatorio (Required)
Tipo attività
Attività formativa monodisciplinare
Contenuti
Analisi dei sistemi di propulsione per la mobilità sostenibile:
- analisi energetica del veicolo, modalità operative powertrain
- powertrain basati su motori a combustione interna
- powertrain ibridi basati su interazione fra motori a combustione interna e motori elettrici
- powertrain full electric basati sull’utilizzo di motori elettrici
Testi di riferimento
Appunti forniti a lezione

- Guzzella, L., Sciarretta, A., Vehicle Propulsion Systems – Introduction to Modeling and Optimization. Springer, 2013, 10.1007/978-3-642-35913-2
Obiettivi formativi
L'insegnamento rappresenta un corso di sistemi energetici innovativi.
L'obiettivo principale dell'insegnamento consiste nel fornire agli studenti competenze avanzate per l'analisi progettuale e di verifica di funzionamento dei componenti e dei sistemi energetici per la mobilità sostenibile.
Le principali conoscenze acquisite saranno:
- Analisi dei sistemi di propulsione: motori a combustione interna innovativi, powertrain ibridi ed elettrici.
- Analisi delle problematiche di accoppiamento veicolo-powertrain, con particolare attenzione all’impatto energetico ed inquinante.
- Analisi e ottimizzazione delle strategie di controllo powertrain con esecuzione del ciclo di omologazione veicolo.
Prerequisiti
Gli argomenti trattati nel modulo richiedono di avere la capacità di risolvere semplici bilanci di massa ed energia e la capacità di risolvere semplici integrali e derivate.
Metodi didattici
Lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso.
Modalità di verifica dell'apprendimento
- prova orale
- progetto/caso studio
Programma esteso
- Unità didattica 1: Analisi energetica del veicolo: cinetica, potenziale, aerodinamica, rotolamento, inerzia. Modalità operative powertrain: trazione, frenata, veleggiamento

- Unità didattica 2: Powertrain basati su motori a combustione interna
Cenni storici, principi di funzionamento. Modellazione.
Powertrain basati su motori a combustione interna (ICEs). Impatto energetico e ambientale, necessità di innovazione nel contesto della mobilità sostenibile. Vantaggi e svantaggi delle diverse configurazioni (benzina, diesel), con diverse tipologie di tramissione (manuale, automatica, CVT).

- Unità didattica 3: Powertrain ibridi basati su interazione fra motori a combustione interna e motori elettrici
Cenni storici, principi di funzionamento. Diagrammi e flussi di potenza. Modellazione.
Impatto energetico e ambientale, necessità nel contesto della mobilità sostenibile. Vantaggi e svantaggi delle diverse configurazioni series hybrid, parallel hybrid, architetture complesse.

- Unità didattica 4: Powertrain basati su motori elettrici
Cenni storici, principi di funzionamento. Diagrammi e flussi di potenza. Modellazione.
Impatto energetico e ambientale, necessità nel contesto della mobilità sostenibile. Powertrain full electric basati sull’utilizzo di motori elettrici alimentati da pacchi batteria, o alimentati da celle a combustibili. Analisi dei componenti di elettronica di potenza: DC/AC Converters (Inverters for e-motor), DC/DC Converters for electrical adaptation, AC/DC Converters (battery chargers).
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
7 - energia pulita e accessibile
11 - città e comunità sostenibili
13 - agire per il clima
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