pg subjects

41
Promoted by Industries Commissionerate, Government of Gujarat Proposed By: Anchor Institute Cell (Engg & Auto) Sardar Vallabhbhai National Institute of Technology, Ichchhanath, Surat 395 007 , Gujarat, India September 2012 AICCRPGS1 ANCHOR INSTITUTE FOR ENGINEERING & AUTO REPORT Course Curriculum Development & Restructuring Master of Engineering

Upload: trannhi

Post on 10-Feb-2017

232 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PG Subjects

 

Promoted by

Industries Commissionerate, Government of Gujarat

 

Proposed By: Anchor Institute Cell (Engg & Auto) Sardar Vallabhbhai National Institute of Technology, Ichchhanath, Surat 395 007 , Gujarat, India

 

  

September 2012 AIC‐CR‐PGS1 ANCHOR INSTITUTE FOR ENGINEERING & AUTO

REPORTCourse Curriculum Development & Restructuring 

Master of Engineering

Page 2: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012 

1Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

Contents   

1.0  Anchor Institute for Engineering & Auto  6 

2.0        Need of Course curriculum Restructuring & Development                                              4 

3.0       Course Curriculum after restructuring                                                                                 5 

    3.1 Advanced Thermodynamics & Heat Transfer                   8 

           3.2 IC Engineering for automobile                10 

          3.3 Automobile Air‐conditioning                 12 

    3.4 Instrumentation & Vehicle Testing               14 

    3.5 Alternate Fuels and Energy                 16 

    3.6 Modern Vehicle Design                 18 

    3.7 Automobile Chassis & Body Engineering             19 

    3.8 High Speed Diesel Engine                  20 

    3.9 Automobile Maintenance & Pollution Control            21 

    3.10 Hydraulic & Pneumatic systems in Automotive Vehicles         23 

    3.11 Advanced Machine Design                  24 

    3.12 Computer Aided Production Management             26 

    3.13 Advanced Materials and Manufacturability             28 

    3.14 Mechanical Engineering for Mechatronics              31 

    3.15 Computer Aided Manufacturing               33 

    3.16 Robotic Engineering                   35 

    3.17 Machine Tool Design                 37 

    3.18 Rapid Prototyping and Tooling               39 

 

                                                                     

 

  

 

 

  

Page 3: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

  

Page 4: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012 

3Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

                                                   

Page 5: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

                                                   

Page 6: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012 

5Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

This page is intentionally left blank.

Page 7: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

1.0  ANCHOR INSTITUTE FOR ENGINEERING & AUTO Anchor  Institute  (Engineering  &  Auto),  SVNIT‐Surat  is  supported  by  Industries Commissionerate,  Department  of  Industries  and  Mines,  Gujarat  Government, Gandhinagar  

The wide  industrial  base  in  Gujarat  state  is  expected  to  increase  significantly  in  near future due to the large new investments coming in as envisaged during Vibrant Gujarat Summits. One of the issues arising due to this will be regarding availability of necessary technical  manpower  as  realized  by  the  Industrial  Commissionerate,  Government  of Gujarat,  Gandhinagar,  in  spite  of  sufficient  technical  manpower  coming  out  of  the academic  institutions. This  is  due  to  the  fact  that  large  fraction of  the  fresh  graduates coming out from ITI, Polytechnics and Degree colleges are unemployable. The need for better quality and skilled technical manpower is increasing and will continue to increase in time to come. 

The Industrial Commissionerate, Gandhinagar, has decided to tackle  this  issue through the training and skill development programmes for technical manpower to be conducted on  massive  scale  by  academic  institutes  which  will  be  provided  substantial  part  of necessary  financial  support  for  this  purpose.  These  programmes  are  to  be  industry responsive which should provide readily employable manpower. 

It  is our pleasure to mention here that our institute is selected as a State Level Anchor Institute in the Engineering & Auto sector for this purpose. The selection was based on presentation  made  on  November  7,  2007  by  the  invited  institutes  at  Udyog  Bhavan, Gandhinagar.  The  basic  motive  for  Anchor  Institute  is  to  take  various  initiatives  in creating readily employable and industry responsive Man Power, at all level, across the state. This includes preparing Course curriculum and benchmarking and Training for the Trainers/Faculties.  The  input  from  industries  in  terms  of  training  area  needs,  trained technical manpower requirements, any other suggestions and providing guest faculties as per  the availability when needed  for  this purpose will be of  immense help  to make this noble effort a grand success. 

Accordingly Industrial Policy, 2009 of Government has laid emphasis on the expansion of a skilled and educated manpower base. Addressing the specific objective of providing need‐based, industry responsive managerially and technically competent manpower at various levels along with the need of benchmarking the courses, Government has issued GR    no.    CED‐112007/2081(1)/I  dated  27.2.2009  on  Scheme  to  establish  and operationalize Anchor institutes in various sectors.  

 

 

 

 

Page 8: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

7Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

2.0  NEED FOR COURSE RESTRUCTURING & DEVELOPMENT There are global challenges before the engineering & Auto industries.  

Gujarat’s  excellent  trade  and  transportation  networks  create  better  market access and trade flows for companies.  

Highly  industrialized  state,  with  more  than  38  %  of  GDP  contributed  by secondary sector  

12 Special Investment Regions of more than 100 sq km each being planned.   40 % of the planned Delhi Mumbai Industrial Corridor route is through Gujarat.   9,607  Industrial  Entrepreneurs  Memoranda  (IEM)  filed  till  June  2010  with  an 

estimated investment of Rs 7,702 billion and employment potential of 1,941,374   Engineering products where Gujarat’s share is greater than 10% in India include: 

Sponge Iron, Electric Motors, Compressors, Steel Pipes, Ball and Roller Bearings, Construction Machinery, Casting Copper Rods, Textile Machinery, Transmission line  Towers,  TV  Picture  Tubes,  Submersible  Pumps,  Environment  Control Equipment, Gears  

Ahmedabad,  Anand,  Rajkot,  Vadodara,  Surendranagar,  Jamnagar,  Mehsana, Panchmahal  and  Kutch  have  emerged  as  important  locations  of  Engineering Industries.   

Hence to archive all  these goals, there  is an urgent need of up‐gradation of syllabus  in relevance  with  the  globalization  and  modernization.  This  will  not  only  benefit  the academics but  also  enhance  the quality of workmanship as desired by  the developers who employee these graduates. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 9: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

3.0 COURSE CURRICULUM AFTER RESTRUCTURING 

3.1 ADVANCED THERMODYNAMICS & HEAT TRANSFER 

This subject is offered in GTU ME Mechanical I Semester. 

3.1.1 SYLLABUS               

SN  Course Contents  Hrs. 

1  Concept of Entropy: 

1st & 2nd law analysis. 1st law applied to open & closed systems. 2nd  law  applied  to  open  &  closed  system  –  Entropy  generation,  concept  of energy.  

11 

2  Equilibrium Diagrams:  

Phase equilibrium, phase rule without chemical reaction, chemical potential of ideal  gases,  T‐ds  equations  for  simple  compressible  systems,  Helmholtz  and Gibbs  functions,  Maxwell  relations;  generalized  relations  for  changes  in enthalpy,  entropy  and  internal  energy,  equations  for  specific  heats;  Clausius Clapeyron  equation,  Joule‐Thomson  and  Joule  coefficients,  and  applications  of thermodynamic relations. 

 

13 

3  Conduction heat transfer:  

steady state one & two dimensional heat transfer with & without internal heat generation  Extended  surface  heat  transfer,  Enhancement  technique  in  heat transfer system.  

10 

4  Convection heat transfer:  

Natural  &  Forced  conduction    Correlations  Laminar  &  turbulent  flow  heat transfer for external & Internal flows Radiation heat transfer – principles, loss of black  body  radiation  ,  concept  of  gray  body,  radiation  thermal  n/w  analysis, Radiation  through  non‐absorbing  media;  Hottel’s  method  of  successive reflections. 

 

11 

  TOTAL  45 

 

L  T  P  C 3  2  0  4 

Page 10: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

9Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

3.1.2 REFERENCE BOOKS 

1. Moran M.J.  &  Shapiro  H.M.,  “Fundamentals  of  Engineering  Thermodynamics”, John Wiley, 2007. 

2. Gordon R. & Yon M.,  “Engineering Thermodynamics work  and heat Transfer”, Addison‐Wesley, 2001. 

3. Cengel  Y.A.  &  Boles  M.A.,  “Thermodynamics  an  Engineering  Approach”,  Tata McGraw‐Hill, 2007. 

4. Van Wylen,  G.J.  &  Sonntag,  re.,  “Fundamentals  of  Classical  Thermodynamics”, John Wiley, 1986. 

5. Wark K. Jr.  & Donald E.R., Thermodynamics”, McGraw Hill, 6th Edition, 1999. 6. Rohsenow and Choi, “Heat Mass and Momentum transfer”, Prentice Hall, 2010. 7. Grober, Erk and Grigull, “Fundamentals of Heat Transfer”, McGraw Hill, 2008. 8. Eckert and Drake, “Analysis of Heat and Mass Transfer”, McGraw Hill, 2007. 9. Siegel and Howell, “Thermal Radiation”, McGraw Hill, 4th Edition, 2001. 10. Jones & Dugan, “Engineering Thermodynamics”. 11. Nag P.K., “Engineering Thermodynamics”, Parmagon Press London, 2005. 12. Kalyan  Annamalai  &  Puri  I.K.,  “Advanced  thermodynamics  engineering”,  CRC 

Press, 2007. 13. Kreith F., “Handbook of Thermal Engineering”, CRC Press, Springer, 2000. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 11: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

10 

3.2 IC ENGINEERING FOR AUTOMOBILE. 

This subject is offered in GTU ME Mechanical I Semester. 

3.2.1 SYLLABUS               

SN  Course Contents  Hrs. 

1  IC Engines:  

IC  Engineering  system‐types  &  their  operations,  Actual  cycle;  air  fuel  cycle; combustion  charts  (Equilibrium);  Two  stroke  engines;  four  stroke  engine; characteristics of engines; air capacity of engine; and valve timing diagram. 

2  Construction of Engines:  

Engine  Components,  Material,  construction  and  design  aspects;  piston assembly;  connecting  rod;  crankshaft;  cylinder  head;  cylinder  block;  flywheel, ports; valves; valve actuating mechanism; cams; camshaft drives; and vibration damper. 

3  Fuel Supply in SI Engines: 

 Carburetion  and  mixture  requirements;  Transfer  pump;  Carburetors  ‐  types, constructional and design aspects; Mixture distribution and inlet manifold; The concept of multipoint fuel injection system, Fuel Supply in CI Engines; Injection system  components;  Jerk  and  Distributor  pumps;  Mechanical  and  Pneumatic governors; and Injectors. 

10 

4  Stratified Charging: 

Low heat  rejection engine;  four /  three valve engine; OHC engine; MPFI; VVT; cam  less  engine;  New  engine  technology;  and  recent  developments  in  I.  C. engines. 

6  Automotive electrical system:  

Basic  transmission  systems;  suspension  systems;  steering  systems;  tyre  and wheel; handling and maintenance; troubleshooting and repairs. 

7  Automotive Electronics: 

Fundamentals of Automotive Electronics, Microprocessor and micro computer applications in automobiles, Components for engine management system.  

  TOTAL  45 

 

L  T  P  C 3  1  2  5 

Page 12: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

11Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

3.2.2 LIST OF PRACTICALS: 

1. Testing of Internal combustion engine according to Indian and International standards. 

2. Study and Performance analysis of two stroke Petrol Engine. 3. Study and Performance analysis of four stroke Petrol Engine. 4. Study and Performance analysis of four stroke Diesel Engine. 5. To Study various engine components, material and design aspects. 6. Study of MPFI and CRDI systems 7. Study of ignition , cooling, lubrication systems 8. Study of clutch and Transmission systems 9. Study of automotive brakes , suspension and steering systems 10. Study of Recent developments in the field of I.C. Engine and Automobile 11.  Group Discussion / Technical Debate on advanced topic. 

 

3.2.3 REFERENCE BOOKS  

1. Heywood John B.,  “Internal Combustion Engines Fundamentals “, McGraw Hill, 1988. 

2. Heister H., “Vehicle and Engine Technology”. 3. Stone  Richard,  “Introduction  to  Internal  Combustion  Engines”,  McMillan 

London, 1999. 4. Taylor C. F. & Edward S. T., “IC Engines”, International text book com, 1988. 5. Obert E. F. and Harper, “IC Engine & Air Pollution”, Row Publishers, ,New York, 

2011. 6. Herbert E., “Automotive Engines”, Ellinger, 1988. 7. Young, Griffitns, “Automobile Electrical & Electronic Equipments” Butterworths, 

London, 2012. 8. Hilliers V.A.W., “Fundamentals of Automotive Electronics”, Hatchin, London. 

 

 

 

 

 

 

Page 13: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

12 

3.3 AUTOMOBILE AIR‐CONDITIONING. 

This subject is offered in GTU ME Mechanical I Sem. 

3.3.1 SYLLABUS   

SN  Course Contents  Hrs. 

1  Refrigeration Systems:  

Vapour  compression  refrigeration  system  for  automobile  AC‐  Refrigerant, Classification,  properties,  selection  criteria,  commonly  used  refrigerants, alternative  refrigerants,  eco‐friendly  refrigerants,  applications  of  refrigerants, and refrigerants used in automobile air conditioning. 

2  Air  conditioning  for  passengers;  isolated  vehicles,  transport  vehicles; applications related with very low temperatures. 

3  Psychrometry:  

definitions  and  processes;  Application  of  psychrometric  processes  of  summer and winter air conditioning air conditioning load calculations, factors forming the load  on  air  conditioning  systems;  cooling  &  heating  load  calculations;  load calculations  for  automobiles,  effect  of  air  conditioning  load  on  engine performance. 

10 

4  Air conditioning:  

AC  system  components,  compressors,  evaporators,  condensers,  expansion devices,  fan  blowers,  heating  systems,  Automotive  heaters,  Control  used  in  AC system, Air conditioning protection, Engine protection, Distribution duct system, sizing, supply / return ducts,  type of grills, diffusers, ventilation, air noise  level, layout of duct systems for automobiles and their impact on load calculations. 

11 

6  Air Conditioning Service:  

Air  conditioner  maintenance  &  service;  servicing  heater  system,  removing  & replacing components;  trouble shooting of air conditioning system, compressor service; methods of  dehydration,  charging &  testing, Air Conditioning Control  : Common  control  such  as  thermostats,  humidistat,  control  dampers,  pressure cutouts and relay. 

  TOTAL  45  

 

 

L  T  P  C 3  2  0  4 

Page 14: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

13Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

3.3.2 REFERENCE BOOKS:  

1.  “Heating & Air Conditioning Systems”, Mitchell Information Service, 2007. 2.  Paul L., “Automotive Air Conditioning”, C.B.S. Publisher & Distributor, Delhi, 2003. 3. Harris, “Modern Air Conditioning”, McGraw Hill, 1983. 4. ASHRAE Handbook – 1985 Fundamentals (2nd volume application is to be included)  5. Crouse W. H. & Anglin D.L., “Automotive Air Conditioning”, McGraw Hill, 1990. 6. Mitchell Information Services, Inc., “Mitchell Automatic Heating & Air Conditioning Systems", Prentice Hall, Inc. 1989. 

7. Weisler P., “Automotive Air Conditioning”, Reston Publishing Co., 1990. 8. Arora and Domkundwar, “A text book of Refrigeration and Air conditioning”. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 15: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

14 

3.4 INSTRUMENTATION & VEHICLE TESTING. 

This subject is offered in GTU ME Mechanical II Semester. 

3.4.1 SYLLABUS           

SN  Course Contents  Hrs. 

1  Planning of Measurement; Instrumentation; Selection of measuring instrument,  precision, accuracy, errors, sensitivity, readability and reliability; Measurement of thermo‐physical properties; Devices to measure temperature and pressure of the working  fluid,  coolant,  air  and  fuel  flow  into  the  engine,  and   Uncertainty  analysis 

10 

2  Indicating and recording instruments:  

Vibrometer,  Accelerometer,  vibration  and  pressure  pickups,  vibration  test methods, Counters, stroboscopes,  charge amplifiers, cathode ray oscillographs, and FFT analyzer.  

3  Warning and alarm instruments:  

Brake actuation warning system; traficators, flash system; oil pressure warning system, engine over heat warning system, air pressure warning system, speed warning  system,  door  lock  indicators,  gear  neutral  indicator;  horn  design, permanent  magnet  horn,  air  &  music  horns,  safety  air  bag  and  latest developments. 

10 

4  Data acquisition and processing:  

General  data  acquisition  system  examples,  storage,  processing,  recording  and display devices. 

5  ISI  codes  for  testing  automotive  engines,  Laboratory  dynamometer  testing systems  of  power  train  and  vehicle  under  simulated  conditions, Instrumentation  for  testing  vehicles,  road  test  of  automobile  vehicles,  wheel alignment,  balancing,  PUC  test  of  vehicles;  preparation  of  test  reports,  EURO standards, and various Bharat stages. 

  TOTAL  45 

 

 

L  T  P  C 3  1  2  5 

Page 16: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

15Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

3.4.2 LIST OF PRACTICALS: 

1. Study of Garage layouts, Workshop management and Automotive service equipments. 

2. Cleaning and Testing of a Petrol Injector on MPFI test bench. 3. Calibration and Phasing of Diesel Fuel Injection Pump on Fuel Pump test bench. 4. Study working principle and perform operation of (a) Four post hoist (b) 

Electronic air inflator (c) Tyre changer (d) Car Washer. 5. Overhauling of Carburettor. 6. Overhauling of Gearbox 7. Balancing of a wheel using Wheel balancer and Alignment measurement 8. Inspection and service of an Air conditioning system of a car using AC recovery 

unit and UV leak detector. 9. Tutorial : 

a. Maintenance schedule chart for service of a car. b. Service procedure for any car with necessary steps. 

10. Visit of well equipped Automobile workshop. 

 3.4.3 REFERENCE BOOKS 

1. Doeblin E.O., “Engineering Experimentation”.  2. Holman J.P., “Experimental Methods for Engineers”, McGraw Hill Book Co, 1977. 3. Doeblin  E.O.,  “Measurement  Systems,  Applications  &  Design”, McGraw Hill  Book 

Co., 1994. 4. Andrews W.G., “Applied Instrumentation in Process Industries”, Andrew Williams, 

2009. 

 

 

 

 

 

Page 17: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

16 

3.5 ALTERNATE FUELS AND ENERGY. 

This subject is offered in GTU ME Mechanical II Semester. 

3.5.1 SYLLABUS 

SN  Course Contents  Hrs. 

1  Types OF Fuels:  

Conventional  fuels,  Estimation  of  conventional  fuels,  advantages  and disadvantages  of  conventional  fuels,  Need  for  Alternate  fuel,  Availability  and Comparative properties of Alternate fuels, Use of Alcohols, LPG, Hydrogen, CNG and LNG, Vegetable oils and Biogas  in Automotive Engines, Relative merits and demerits of various alternate fuels. 

2  Processing of Alcohols: 

 Production of Alcohols, Properties as engine fuels Alcohols and Gasoline blends, Performance in S. I. Engines: Methanol and gasoline blends, Effect of compression ratio,  Alcohols  in  Stratified  charge  engines,  Combustion  characteristics  in engines,  Reformed  alcohols  use  in  CI  Engines,  Ignition  accelerators,  Alcohol Diesel emulsions, Dual fuel systems and Engine system compatibility. 

10 

3  Bio­Fuels:  

Various  vegetable  oils  for  engines,  Esterification  Performance  in  engines, Biodiesel    in  engines,  Performance  and Emission  characteristics,  Shale  oil,  coal liquid and Tars and  fuel, Performance and Emission characteristics and Engine system compatibility. 

4  Availability  of  CNG,  Properties;  Modification  required  to  use  in  Engines, Performance  and  Emission  characteristics  of  CNG,  LPG  &  Biogas    in  SI  and  CI Engines, Performance and Emission data for LPG, Hydrogen Production methods, Storage and handling, Performance, Safety aspects. 

5  Layout  of  an  electric  vehicle,  Advantages  and  limitation,  specifications,  System components, Electronic control system, High energy and power density batteries, Hybrid  vehicles,  Solar  energy  based  vehicles,  Hydrogen  energy  based  vehicles, Latest development. 

  TOTAL  45 

 

 

L  T  P  C 3  1  2  5 

Page 18: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

17Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

3.5.2 LIST OF PRACTICALS: 

1. Testing  of  Internal  combustion  engine  according  to  Indian  and  International standards. 

2. Study the properties of conventional fuels and Need for an alternative fuels. 3. Study of measurement technique as per ASTM and measurement of different fuel 

properties. 4. Performance test on a 4 stroke 4 cylinder diesel engine with different blends of a 

biodiesel. 5. Study of Hydrogen as an alternate fuel for auto vehicle. 6. Study of an Electric & Hybrid Car. 7. Case study on performance of a dual fuel engine using LPG‐Diesel fuel and study of 

a LPG vehicle. 8. Study of a CNG as a substitute fuel for an I.C. engine. 9. Group Discussion or Technical quiz. 

 

3.5.3 REFERENCE BOOKS 

1. Bechtold R., “Alternate fuels guide book”, SAE, 1987. 2. Duffie & Beckman, “Solar Engineering of Thermal Processes”, John Wiley, 1991. 3. Bungay, “Energy, the Biomass Option”, John Wiley. 4. Lysen, “Introduction to Wind Energy Technology “, Georgia Inst., 1983. 5. Doolittle, “Energy”, Matrix Pub. 6. Fowler, “Energy & Environment”, McGraw Hill, 2004.  7. Knothe G., “Biodiesel Handbook”, 2010. 8. Dr. Thipse, “Alternate Flues” Jaico publication, 2010. 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 19: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

18 

3.6 MODERN VEHICLE DESIGN 

This subject is offered in GTU ME Mechanical II Semester. 

3.6.1 SYLLABUS               

SN  Course Contents  Hrs. 

1  Engine Components:  

Material,  construction  and  design  aspects  of  engine  components; Determination of engine power, Engine selection‐swept volume, stroke, bore & no. of cylinders; and arrangement of cylinders stroke to bore ratio.  

10 

2  Design procedure and considerations:  

material  selection  &  actual  design  of  components;  cylinder  block  deign; Design  of  Piston,  piston  assembly,  Cylinder,  Cylinder  liner,  Cylinder  head, Combustion Chamber,  Connecting  rod,  Crank  Shaft,  Fly Wheel,  valves,  valve actuating  mechanism,  cams,  camshaft  drives,  vibration  damper,  Gearbox design, Constant‐mesh gearboxes, synchro‐mesh gearboxes and heavy vehicle gearboxes. 

11 

3  Design of couplings:  

design fluid couplings; torque converter, differential axle, Suspension system design, Tandem axle suspension, adaptive suspension system, shock dampers, Steering  system  design  –  power  assisted  steering  and  four  wheel  steering system. 

12 

4  Design of Brakes:  Hydraulic brakes, air and endurance brake, antilock brakes; vehicle structure, chassis  frames,  Principle  of  vehicle  Aerodynamics,  Aerodynamic  design  of vehicle and latest developments. 

5  Stress analysis on Automobile Components.  3 

  TOTAL  45 

 

3.6.2 REFERENCE BOOKS 1. Reimpell J., “The Automotive Chassis – Engineering Principles”, SAE, 2011. 2. Lukin P., Gasparyarts G, Rodionov V, “Automotive Chassis – Design & Calculation”, 

MIR Publishing, Moskow. 3. Heldt P. M., “Automotive Chassis”, Chilton Co. NY, 1999. 4. Heldt W., “Mechanics for Road Vehicles”, ILiffe Books Ltd., London. 5. Kolchin and Demodov, “Design of Automotive engines”, Mir Publishers, 1984. 6. Giles J.G., “Automotive design“, SAE, 1968. 

L  T  P  C 3  1  0  4 

Page 20: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

19Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

3.7 AUTOMOBILE CHASSIS & BODY ENGINEERING 

This subject is offered in GTU ME Mechanical II Sem. 

3.7.1 SYLLABUS             

SN  Course Contents  Hrs. 

1  Vehicle Aerodynamics:  

Objects‐ vehicle drag and types; various types of forces and moments; effects of forces and moments; various body optimization techniques for minimum drag; principle  of  wind  tunnel  technology,  flow  visualization  techniques  and  tests with scale models. 

15 

2  Details of Vehicle  Body:  

Types,  visibility,  regulation,  driver’s  visibility, methods  of  improving  visibility, safety  design,  constructional  details  of  roof,  under  floor,  bonnet,  boot,  wings, Classification of coach work etc. 

14 

3  Design of Vehicle Bodies:  

Vehicle  body  materials,  Layout  of  the  design,  preliminary  design,  safety, Idealized  structure,  structural  surface,  shear  panel  method,  symmetric  and asymmetrical vertical loads, longitudinal loads, different loading situations, load distribution on vehicle structure, Calculation of loading cases, stress analysis of heavy  vehicles  body  structure  under  bending  and  torsion,  Design  of  chassis frame; Rules and regulations, Recent safety measures and Testing. 

16 

  TOTAL  45 

 

3.7.2 REFERENCE BOOKS 

1. Pawloski J., “Vehicle Body Engineering “, Business Books Ltd, 1980. 2. Reimpell J., “The Automotive Chassis: Engineering Principles”. 3. Fenton  J.,  “Vehicle  Body  Layout  and  Analysis”,  Mechanical  Engineering 

Publications Ltd. London, 1980. 4. Giles J.G., “Body Construction and Design”, ILiffe Books, Butterworth and Co., 1971. 

 

 

L  T  P  C 3  1  0  4 

Page 21: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

20 

3.8 HIGH SPEED DIESEL ENGINE 

This subject is offered in GTU ME Mechanical II Semester. 

3.8.1 SYLLABUS             

SN  Course Contents  Hrs. 

1  Thermodynamic cycles for diesel engine  (Ideal and actual):  

various  losses,  limitations;  compression  ratio,  Combustion  in  diesel  engine, various  stages,  Delay  period  and  different  factors  affecting  it,  its  influence  on performance and various performance parameters. 

2  Introduction of combustion:  

Chamber  in  diesel  engine,  combustion  chamber  requirements,  necessity  and types of air motion, Swirl flow, swirl ratio, selection of method of swirl, types of swirl, Types, design and constructional features and relative merits of open, pre‐combustion,  swirl,  air  cell  and  energy  cell  combustion  chamber, M‐combustion chamber, and  latest combustion chamber. 

10 

3  Functions of components:  

Plunger and distributor pumps, pressure valves, Fuel injector, types of injection nozzle,  spray characteristics, valve opening and closing pressures, quantity and duration of fuel injection, injection timing and nozzle cooling. 

4  Supercharging and Turbo charging of diesel engine:  

Necessity  and  limitations,  supercharging  methods,  relative  merits,  turbo charging methods, turbocharger selection. 

5  Performance and maintenance of diesel engine: 

Piston  cooling,  Engine  with  different  types  of  combustion  chamber,  Multi  fuel engines, pilot injection, special features of agricultural and industrial engines. 

  TOTAL  45 

 

3.8.2 REFERENCE BOOKS 1. Maleev V.L., “Diesel Engine Operation and Maintenance”, Mir Publishers, 1954. 2. Stone Richard,  “Introduction  to  Internal Combustion Engines”, McMillan, London, 

1999. 3. Heyhood J.B., “Internal Combustion Engines Fundamentals”, McGraw Hill, 1988. 4. Judge A.W., “High Speed Diesel Engines”, Chapman and Hall, 1967. 5. Heldt P.M., “high Speed Diesel Engines”, Clinton Co., 1956. 6. Lichty, “Combustion engine processes”. 7. Vincent, “Supercharging”. 

L  T  P  C 3  1  0  4 

Page 22: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

21Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

3.9 AUTOMOBILE MAINTENANCE & POLLUTION CONTROL 

This subject is offered in GTU ME Mechanical II Sem. 

3.9.1 SYLLABUS 

SN  Course Contents  Hrs. 

1  Engine Maintenance:  

Engine troubles, effects & remedies, different major & minor services for engine, inspection  and  checking  of  components  visually  and  dimensionally, reconditioning  methods  of  engine  components,  engine  tune‐up,  special  tools and advanced equipments. 

2  Chassis Dive­line Maintenance:  

Maintenance,  repair  and  servicing  of  clutches,  Fluid  flywheel,  gear  boxes, Automatic  transmission,  CVT  unit,  propeller  shaft,  differential  unit,  front  axle and  rear  axle,  suspension  systems,  servicing  of  brake  systems‐  hydraulic,  air systems, brake bleeding and brakes adjustments, maintenance and servicing of steering  system‐Manual  &  Power  Steering  system,  wheel  balancing,  wheel alignment, maintenance of tyres, tyre rotation, frame defects and chassis frame alignment. 

11 

3  Maintenance, servicing of auxiliaries:  

Cooling  system service,  anti  corrosion additives,  anti  freezing  solutions, dry & wet  liners, Petrol  fuel and diesel  fuel  system maintenance, MPFI maintenance, lubrication system services, Chassis lubrication,  lubrication chart, maintenance and care of storage batteries, battery testing methods, maintenance of  ignition systems, tyre service and reconditioning. 

10 

4  Air Pollution due to Automobile Exhaust:  

Sources  of  Emission,  Exhaust  gas  constituents  &  analysis,  Ingredients responsible  for  air  pollution,  Smoke,  odor,  Smog  formation  and  sources  of pollution, 

5  Exhaust Emission Control:  

Basic  method  of  emission  control,  catalytic  converter,  After  burners,  diesel particulate  trap  (DPT),  reactor  manifold,  air  injection,  crank  case  emission control,  evaporative  loss  control,  Exhaust  gas  recirculation,  Fuel  additives. Pollution  Norms:  European  pollution  norms,  Indian  pollution  norms  as  per Central Motor Vehicle Rules (C.M.V.R.) and Real world emission. 

  TOTAL  45 

L  T  P  C 3  1  0  4 

Page 23: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

22 

3.9.2 REFERENCE BOOKS 

1. W. Steed, “Mechanics of Road Vehicles”, ILiffe Books Ltd. London, 1960. 2. Heldt P. M., “Automotive Chassis”, SAE, 1952. 3. Litchy, “I. C. Engine”. 4. Richard Stone, “Introduction to Internal Combustion Engines”, McMillan, London, 

1999. 5. Hein H., “Advance Vehicle Technology”, Edward Arnold, 2002. 6. Fisher C.A., “S. I. Engine – Fuel Injection Development”, Chapman & Hall, 2001. 7. Herbert E., “Automotive Engines”, Ellinge, 1974. 8. American Technical Society, “Automobile Engineering Volume – I”, Chicago, 2009. 9. Heyhood J.B., “Internal Combustion Engines Fundamentals”, McGraw Hill, 1988. 10. Peavy H.S., Rowe D.R., “Environmental Engineering”, McGraw Hill Book Company, 

New York, 2009. 11. Masters  G.,  “Introduction  to  Environmental  Engineering  and  Science”,  Prentice‐ 

Hall International Editions, 2004. 12. Environmental  Considerations  in Energy Development, Asian Development Bank 

(ADB) Manila.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 24: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

23Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

3.10 HYDRAULIC & PNEUMATIC SYSTEMS IN AUTOMOTIVE VEHICLES 

This subject is offered in GTU ME Mechanical IV Semester. 

3.10.1 SYLLABUS   

SN  Course Contents  Hrs. 

1  Fluid Power:  

Its  nature,  advantages  and  disadvantages,  Hydrostatic  transmission  systems, working  principle,  construction  and  Characteristics  of  positive  displacement pumps, linear and rotary actuators. Comparison between mechanical, electrical, hydraulic and pneumatic power transmission 

16 

2  Properties  and  selection  of  hydraulic  fluids,  Hydraulic  symbols,  Filtration, hydraulic reservoirs 

12 

3  Working principle and construction of flow Control Valves:  

Directional  control,  pressure  control,  flow  control,  electro‐hydraulic  servo valves,  and  proportional  valves.  Hydraulic  accessories  like  accumulators, Intensifiers  in  hydraulic  control  systems.  Design  considerations  of  hydraulic power  transmission  systems.  Systems  and  their  dynamic  performances. Pneumatic drives, Fluidics, Fluidic elements and their industrial applications in automobiles. 

17 

  TOTAL  45 

 

 3.10.2 REFERENCE BOOKS 

1. Mc Cloy D., ‘Control of Fluid Power Analysis and Design” Ellis Horwood Ltd., 1980. 2. Goodwin A. B., “Fluid Power Systems”, McMillan Pub. Co., 1999. 3. Anderson B. W., “The Analysis & Design of Pneumatic Systems”, John Wiley, 1971. 

 

    

 

 

 

L  T  P  C 3  2  0  4 

Page 25: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

24 

3.11 ADVANCED MACHINE DESIGN 

This subject is offered in GTU ME Mechanical I Semester. 

3.11.1 SYLLABUS 

SN  Course Contents  Hrs. 

1  Design Concepts: 

General design procedure for design problems, design concepts, product design and development, Product design specifications, Product life cycle, Protection of intellectual  property,  Bench  marking,  Brainstorming,  Ethics  in  Engineering design and whistle blowing. 

2  Design Considerations: 

Design  for  strength  &  rigidity,  Design  based  on  ‐  Fatigue,  Fracture,  Creep criteria, and safe life v/s fail safe design. 

3  Dynamic design of Mechanical equipments:  

Modeling  of  machine  tools,  Aircraft  and  Automobiles  etc.  for  determining dynamic characteristics and extraction of Modal parameters for dynamic design.

4  Reliability in Design: 

Design  for  manufacturing  including  assembly  aspects  &  other  aspects,  and reliability based design of mechanical components. 

5  Pressure Vessel Design: 

Recent  developments  in  pressure  vessel  design,  testing of  pressure  vessels  as per standards, Computer aided design of pressure vessels. 

6  Rotating disc and rotating cylinder:  

Disc with  uniform  thickness  –  disc  for  uniform  strength  –  stresses  in  rotating cylinders with and without internal pressure. 

7  Creep: 

Thermal stress, creep and stress rupture; Dynamic and fatigue behavior. 

8  Material Handling: 

Recent  trends  in  materials  handling  equipment  design,  basic  principles  of design, main girder design, structure analysis , loading patterns, service factors and environmental conditions, testing as per BIS, etc. 

L  T  P  C 3  2  0  4 

Page 26: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

25Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

9  Gear Design: 

Advances  in  gear  design,  gear  materials,  corrective  gear  design,  gear  rating calculation as per BIS, etc. 

10  Quality Aspects: 

Quality Function Deployment – Concurrent engineering. 

  TOTAL  45 

 

3.11.2 REFERENCE BOOKS 

1. Robert L.N., “Machine Design”, an Integrated Approach, Pearson Education, 2000. 2. Haidery F., “Mechanical System Design” 3. George E.D., “Engineering Design”, McGraw Hill, 2008. 4. Rudenko P., “Material handling equipment”, MIR Publication, 1967. 5. Maitra G.M., “Handbook of Gear design”, Vol. –I & II, Tata McGraw Hill, 2001. 6. Burr and Cheatham, “Mechanical analysis & design”. 7. Rao S.S., “Mechanical Vibrations”. 8. Bednar, “Pressure Vessel Design”, 2009. 9. Joshi, “Process Equipment Design”, 2004.                        

Page 27: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

26 

3.12 COMPUTER AIDED PRODUCTION MANAGEMENT 

This subject is offered in GTU ME Mechanical I Semester. 

3.12.1 SYLLABUS    

SN  Course Contents  Hrs. 

1  Computer Aided Forecasting: 

 Nature  and  use  of  forecast,  sources  of  data,  demand  patterns,  forecasting methods – Delphy’s method, Time series method, exponential smoothing, linear regression,  Box  Jerkin’s  method,  selection  of  forecasting  technique, measurement of forecast Accuracy‐ MAD, and Adoptive methods. 

2  Layout Planning: 

Computerized relative allocation of facility technique, automated layout design program and computerized relationship layout planning for facility location and layout. 

3  Group Technology:  

Introduction,  objectives  part  families,  algorithms  and  models  for  G.T.  ‐  Rank order  clustering,  Bond  energy, mathematical model  for machine  –  component cell  formation.  Design  and  manufacturing  attributes.  Parts  classification  and coding,  concept  of  composite  job  machine  group,  cell  group  tooling,  design rationalization, CAD/CAM and GT benefits. 

4  Computer Aided Process Planning:  

Generative  and  variant  types,  backward  and  forward  approach,  feature  based and CAD based CAPP, and Operation Management. 

5  MRP:  

Introduction, Objective,  Input, Computational procedure,  information provided by  the  system.  Aggregate  planning,  Detailed  capacity  planning, manufacturing resources planning, MRP‐II and master production schedule. 

6  ERP: 

 Introduction,  main  features,  generic  model  of  ERP  system,  selection  of  ERP, proof  of  concept  approach,  analytic  hierarchy  approach  and  ERP implementation. 

L  T  P  C 3  2  0  4 

Page 28: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

27Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

7  Job Allocation: 

Job Sequencings, scheduling. 

8  Shop Floor Control:  

Data  collection,  source  of  data,  computer  generated  time  standard,  Priority Sequencing, and Machine Allocation and Data information sources. 

9  Computer Aided Inspection & Quality Control: 

 Computer Aided Testing, Contact and non‐contact type measurements. 

10  Simulation:  

Major  activities,  purpose,  simulation  process,  types  methodology,  simulation packages,  process  quality  simulator,  computer  requirements  trends  and applications simulation of machine shop. 

  TOTAL  45 

 

3.12.2 REFERENCE BOOKS 1. Chien  Chang  and  Richard  A.W.,  “Computer  Aided  Manufacture”,  Prentice  Hall, 

1987. 2. Groover M.P. & Zimmers, “CAD / CAM”, Pearson Education, 1980. 3. Burbridge, “G.T in the engineering industry”. 4. Buffa & Sarin, “Modern Production Management”. 5. Mahapatra P.B., “Computer Aided Production Management”. 6. Adam E., “Production Operation Management”, 1992. 7. Radhakrishnan  P.,  Subramanyan  S,  “CAD  /  CAM  /  CIM”,  New  Age  International, 

Second Edition, 2008. 

  

 

 

 

 

 

Page 29: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

28 

3.13 ADVANCED MATERIALS AND MANUFACTURABILITY 

This subject is offered in GTU ME Mechanical I Semester. 

3.13.1 SYLLABUS               

SN  Course Contents  Hrs. 

1  ADVANCED MATERIALS:  

Piezoelectric  materials,  Advanced  magnetic  materials,  Advanced  engineering polymer  materials,  Advanced  ceramic  and  composite  materials,  photo conducting  and  photovoltaic  materials,  electro‐optic  materials,  Lasers  and smart materials. 

2  PROCESSING OF MATERIALS: 

 Conventional processing techniques for advanced materials, special processing techniques and use of computers in metal processing. 

3  DESIGN:  

Introduction  to  design  philosophy  –  steps  in  design  process  –  General  design rules  for  manufacturability  –  basic  principles  of  designing  for  economical production – creativity in design. 

4  MATERIALS: 

 Selection  of  Materials  for  design  –  Developments  in  Material  technology  –criteria for material selection – Material selection interrelationship with process selection – process selection charts. 

5  MACHINING PROCESS: 

 Overview of various machining processes – general design rules for machining ‐ Dimensional  tolerance and surface roughness – Design  for machining – Ease – Redesigning  of  components  for  machining  ease  with  suitable  examples  and general design recommendations for machined parts 

6  METAL CASTING:  

Appraisal  of  various  casting  processes,  selection  of  casting  process,  ‐  general design  considerations  for  casting  –  casting  tolerances  –  use  of  solidification simulation  in  casting  design  –  product  design  rules  for  sand  casting  and  die‐casting. 

L  T  P  C 3  2  0  4 

Page 30: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

29Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

7  METAL JOINING:  

Appraisal of various traditional & newer welding & joining processes, selection approaches  , Factors  in design of weldments – general design guidelines – pre and  post  treatment  of  welds  –  effects  of  thermal  stresses  in  weld  joints  and design of brazed joints 

8  FORGINGS:  

Design  factors  for Forging – Closed die  forging design – parting  lines of dies – drop forging die design and general design recommendations. 

9  EXTRUSION & SHEET METAL WORK: 

 Design  guidelines  for  extruded  sections  ‐  design  principles  for  Punching, Blanking, Bending, Deep Drawing – Keeler Goodman Forming Line Diagram and Component Design for Blanking 

10  PLASTICS:  

Viscoelastic  and  creep  behavior  in  plastics  –  Design  guidelines  for  Plastic components – Design considerations for Injection Moulding – Design guidelines for machining and joining of plastics 

11  STRUCTURE – PROPERTY RELATIONSHIP:  

Atomic  structure &  Chemical  bonding,  Crystalline  & Network  structure,  Grain structure,  Grain  deformation & Anisotropic  properties,  Properties  of material, Physical, Chemical, Electrical, Thermal and Mechanical properties. 

12  THERMAL PROPERTIES OF MATERIALS : 

 Specific  Heat:  Classical,  Einstein‐Debye  theory,  Inharmonic  crystal imperfections,  Electronic  specific  heat,  Thermal  Expansion,  Hypothetical  & Actual Energy Curves. Thermal Conductivity and Wridemann – Franz ratio. 

13  PERFORMANCE OF MATERIALS IN SERVICE:  

Performance based on – static properties, dynamic properties and temperature effect, methods of testing and interpretation of test results. 

14  THEORY OF ELASTICITY AND PLASTICITY:  

Fundamentals‐ Methods – Yield surface. 

Page 31: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

30 

15  ADVANCED MATERIALS:  

Super  alloys,  Ferro  electric  and  piezoelectric  materials,  Advanced  magnetic materials,  Advanced  engineering  polymer  materials,  Advanced  ceramic  and composite materials, photo conducting and photovoltaic materials, electro‐optic materials,  Lasers,  smart  materials.  Biomaterials  –  Determining  mechanical properties  and  their  applications  and  Recent  trends  in  Bio‐Material Characterization. 

16  PERFORMANCE OF MATERIALS IN SERVICE: 

 Service performance, corrosion and its control, Delayed fracture, Performance of materials at High and low temperatures, Radiation damage and recovery 

  TOTAL  45 

 

3.13.2 REFERENCE BOOKS 

1. Cobert J., “Wesley Design for Manufacture”, Adisson 1995. 2. ASM Handbook, Vol.20, 2003. 3. Chitale A.K. and Gupta R.C., “Product design and Manufacturing”. Prentice – Hall of 

India, New Delhi, 2003. 4. Surender K. & Sutradhar G., “Design and Manufacturing”, Oxford & IBH Publishing 

Co. Pvt. Ltd., New Delhi, 1998. 5. Shackelford J.F. & Madanapalli K., “Material Science for engineers”, Muralidharan, 

Pearson Education, 2007. 6. Laurence  H.,  Van  Vlack,  ”Elements  of  Material  Science”,  Sixth  edition,  Pearson 

Education, 6th edition, 2002. 7. George E.D.,  “Engineering Design‐ A Material and Processing Approach”, McGraw 

Hill Intl., 2nd Edition, 2000. 8. Timoshenko, “Theory of Elasticity and Plasticity”, PDF edition, 2007. 9. Flinn R. A. & Trojan P. K., “Engineering Materials & Their Applications”. 10. Degarmo E.P. & Black J.I., “Materials & Process in Manufacturing”. 11. Newey C. & Weaver G., “Materials, Principles & Practice”. 12. Callister W.D., “Material Science & Engineering”, Prentice Hall, New Delhi, 2009. 

 

 

 

 

Page 32: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

31Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

3.14 MECHANICAL ENGINEERING FOR MECHATRONICS 

This subject is offered in GTU ME Mechanical I Semester. 

3.14.1 SYLLABUS 

SN  Course Contents  Hrs. 

1  Introduction to Mechatronics: 

 Origin  and evaluation, definition, multidisciplinary  scenario,  need  in  industry, objectives,  design  of  Mechatronics  systems,  modules  in  the  system, Mechatronics  technology,  Mechatronics  and  engineering  skills,  overview, system  and  Mechatronics,  measurement  system,  microprocessor  based controllers, engine management system, automatic camera, automatic washing machine and automatic bathroom scale. 

2  Overview of Sensors and Transducers: 

 Definitions, classification, performance parameters, pressure sensors and flow sensors, Hall effect sensors, light sensors, proximity sensors, optical sensor and desirable features of sensors and transducers and machine Vision. 

3  Hydraulic System:   

Actuators,  Hydraulic  Cylinders  and  their  types,  Hydraulic  Motors  and  their types,  Valves  and  their  types,  symbols  for  Hydraulic  System  Components, general  hydraulic  circuit,  different  types  of  hydraulic  circuits  and  hydrostatic transmission. 

4  Pneumatic Systems: 

 Introduction  to  pneumatics,  gas  laws,  compressed  air  generation  and contamination  control,  pneumatic  actuators,  valves  and  control  circuits, multiple‐actuators  circuits,  pneumatic  applications,  maintenance,  trouble shooting and safety. 

5  System Models:  

Elements  of  mechanical  systems,  spring  mass  damper  system,  an unconventional  Approach,  arrangement  and  application  of  mechanical elements,  elements  of  Electrical  Engineering,  unconventional  solution  to  RLC circuit, application of DC Servomotor, Hydraulic System Modeling, Modeling of actuators and control valves and Thermal Systems and their Modeling. 

11 

L  T  P  C 3  1  2  5 

Page 33: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

32 

6  MECHATRONICS:  

Digital  Logic  and  Logic  Families, Micro‐controllers  and  Programming,  Parallel I/O and Interrupt Mechanism, Sensors and their Interface. 

  TOTAL  45 

 

3.14.2 LIST OF PRACTICALS 

1. Introduction to Mechatronics. 2. Knowledge of mechanical engineering required for Mechatronics. 3. Overview of sensors and transducers. 4. Hydraulic system and its components. 5. Prepare hydraulic circuit for given application. 6. Pneumatic system and its components. 7. Prepare pneumatic circuit for given application. 8. Preparation of system models. 9. Machine Tools and their components. 10. Design of machine tool component. 

 

3.14.3 REFERENCE BOOKS 

1. Hegde  G.S.,  “Mechatronics”,  Published,  University  Science  Press  (An  imprint  of Laxmi Publication Private Limited), 2008. 

2. H.M.T., Ltd., “Mechatronics”, Tata McGraw Hill Publication Co. Ltd, 2007. 3. Joji P., “Pneumatic Controls”, Wiley India Private Limited, 2008. 4. “Mechatronics‐  Integrated  Technologies  for  Intelligent  Machines”,  Pandit  E‐

Library.   

 

 

 

 

Page 34: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

33Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

3.15 COMPUTER AIDED MANUFACTURING 

This subject is offered in GTU ME Mechanical II Semester. 

3.15.1 SYLLABUS   

SN  Course Contents  Hrs. 

1  NC  /  CNC  Machines:  Numerical  Controls,  types,  evolution  of  controllers, Programmable Logic Controllers,  components of NC/CNC system, specification of  CNC  system.  Classification  of  NC  /CNC machines,  transducers  used,  salient features,  axis  designation,  NC/CNC  tooling  ‐Fundamentals  of  manual  part programming , types of format, word address format manual part programming for drilling, lathe and milling machine operations, subroutines, do loops, canned cycles, parametric sub routines, and Macros. 

Computer assisted part programming:  

Need,  list  of  computer  assisted  programming  languages,  Automated Programmed Tools language‐ types of statement, command and programming‐CAD based CNC programming using CAM software.  

16 

2  Flexible Manufacturing System: 

FMS definition and description need of FMS.  General  FMS  Considerations,  objective,  management  commitment  and planning,  types  of  FMS,  main  elements  of  FMS,  flexibilities,  their measurements, various mathematical techniques for flexibility measurements. 

Manufacturing cells , cellular v/s flexible manufacturing.  Systems  planning,  physical  planning  –human  resources,  Concepts  of  Quality, JIT and GT as applied to FMS. 

Processing  and  Quality  assurance  equipments‐  Turning  centre,  Machining centre, Cleaning and deburring equipment,  co ordinate measuring machines‐ their types‐ working, capabilities etc... 

System  support  equipment‐Automated  material  movement  and  Automated Storage and Retrieval  Systems  (ASRS),  scheduling of AGVs,  cutting  tools  and tool management, work holding considerations. 

FMS computer hardware & software‐general structure and requirements.  FMS  installation  and  implementation–acceptance  testing,  maintenance concern. 

15 

L  T  P  C 3  2  0  4 

Page 35: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

34 

3  Computer Integrated Manufacturing Systems: 

Introduction to CIMS, nature, types of manufacturing system, evaluation, CIMS hardware  and  software,  benefits,  scope  and  needs,  CIMS wheel,  elements  of CIMS  and  their  role,  computer  technology  and  manufacturing,  database requirement,  fundamentals  of  communication,  data  base  management, database  models,  DBMS  architecture,  SQL  ‐Steps  to  implement  CIM,  its management, personnel, emerging technologies like expert systems, computer vision,  lasers  in manufacturing  (machinery and metrology),  laser meets CNC, concurrent engineering, multimedia communications, best people practices. 

CIM  specification,  application,  development  of  experiments  and  facilities needed, economics, justification, case studies. 

Expert systems and AI based scheduling in CIM environment.  CAD/CAM  Integration:  ‐  Activities  involved,  case  studies,  software requirements,  hardware  requirements,  factory  automation,  implementation issues economic justification, CMM, Introduction to Rapid Prototyping. 

14 

  TOTAL  45 

 

3.15.2 REFERENCE BOOKS 

1. Kundra  T.K.,  Rao  P.N.  and  Tewari  N.K.,  “Numerical  control  and  computer  aided manufacturing”, Tata McGraw Hill, Publishing company Ltd, 2012. 

2. Yorem Koran, “CNC Programming”, 2011. 3. Radhakrishnan  P.,  “Computer  numerical  control  machines”,  New  Central  Book 

Agency, 2009. 4. Dr. Sinha S.K., “CNC programming”, Galgotia publications, 2007. 5. William.  W.,  “Flexible  Manufacturing  Cells  and  System”,  Luggen  Prentice  Hall, 

England Cliffs, NJ, 2011. 6. Radhakrishan P.,  Subramaniyam S.,  “CAD, CAM and CIM”, New Age  International, 

2001. 7.    Smalli, Mrad, “Mechatronics Integrated Technologies for Intelligent Machines”,             Oxford press, 2008. 8.  Rao P.N., “CAD/CAM Principles and Applications”, McGraw Hill, 2002. 

   

 

 

 

 

Page 36: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

35Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

3.16 ROBOTIC ENGINEERING 

This subject is offered in GTU ME Mechanical II Semester. 

3.16.1 SYLLABUS     

SN  Course Contents  Hrs. 

1  INTRODUCTION: 

Automation  and  Robotics,  Robot  anatomy,  robot  configuration,  motions  joint notation  work  volume,  robot  drive  system,  control  system  and  dynamic performance and precision of movement. 

2  CONTROL SYSTEM AND COMPONENTS:  

Basic concepts and models controllers, control system analysis, robot activation and feedback components. Positions sensors, velocity sensors, actuators sensors and power transmission system. 

3  MOTION ANALYSIS AND CONTROL:  

Manipulator  kinematics,  position  representation  forward  transformation, homogeneous  transformation,  manipulator  path  control,  robot  dynamics  and configuration of robot controller. 

4  END EFFECTORS:  

Grippers‐types,  operation,  mechanism,  force  analysis,  tools  as  end  effectors consideration in gripper selection and design. 

5  SENSORS:  

Desirable  features,  tactile,  proximity  and  range  sensors  and  uses  sensors  in robotics. 

6  MACHINE VISION:  

Functions, Sensing and Digitizing‐imaging, Devices, Lighting techniques, Analog to  digital  single  conversion,  Image  storage,  Image  processing  and  Analysis‐image  data  reduction,  Segmentation  feature  extraction.  Object  recognition, training the vision system and Robotics application. 

L  T  P  C 3  2  0  4 

Page 37: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

36 

7  ROBOT PROGRAMMING:  

Lead  through  programming,  Robot  programming  as  a  path  in  space,  Motion interpolation, WAIT,  SINGNAL  AND  DELAY  commands,  Branching  capabilities and Limitations. 

8  ROBOT LANGUAGES:  

Textual robot languages, Generation, Robot language structures and Elements in function. 

9  ROBOT CELL DESGIN AND CONTROL:  

Robot cell layouts‐Robot centered cell, In‐line robot cell, Considerations in work design, Work and control, Inter locks, Error detection and Work cell controller. 

10  ROBOT APPLICATION:  

Material  transfer, Machine  loading/unloading.  Processing  operation, Assembly and  Inspection,  future  Application  and  selecting  a  robot  for  manufacturing applications. 

11  RECENT TRENDS IN ROBOTICS:  

Multi‐axis robots, intelligent robots. 

  TOTAL  45 

 

3.16.2 REFERENCE BOOKS 

1. Saeed B.N., “Introduction to Robotics Analysis, Systems, Applications”, PHI, 2010. 2. Moshen S., “A Robot Engg text book”, Harper and Row Publishers, NY, 1999. 3. Robert J.S., “Fundamentals of Robotics   Analysis and Control”, PHI, 1990. 4. Werner G.H., “Robotic technology, Principles and practice “, Van Nostrand Reinhold Co., NY, 2011. 

5. Richard  D.K.,  Thomas  A.C.,  Michael  N.,  “Robotic  Engineering”,  an  Integrated Approach by – PHI, 2011. 

6. Mark W.S., Vidyasagar M., “Robot Dynamics and Control”, Wiley India, 2008. 7. Craig  J.J.,  “Introduction  to  Robotics,  Mechanics  and  Control”,  Pearson  Education, 2011. 

8. Rawadu  S.K.,  “Modelling  and  Control  of  Vehicular  and  robotic  systems”,  Narosa publishing house, 2010. 

9. Hegde G.S., “Industrial Robots”, Laxmi Publications, 2011. 

Page 38: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

37Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

3.17 MACHINE TOOL DESIGN 

This subject is offered in GTU ME Mechanical II Semester. 

3.17.1 SYLLABUS 

SN  Course Contents  Hrs. 

1  Design Requirements: 

Design  requirements  of  machine  tools.  A  design  approach  for  machine  tools. Identification  and  quantification  of  objectives  and  constraints  in machine  tool design. 

2  Power Calculations: 

Estimation  of  power  requirements  and  selection  of  motor  for  metal  cutting machine tool spindles. 

3  Gear Box Design: 

Design  of  gearbox,  stepped  and  step  less  regulation  of  speed,  Principles  of design of structural components, namely, head stock, tail stock, carriage, table, knee,  column  and  over  arms  to  achieve  desired  static  &  fatigue  strength, stiffness, dynamic characteristics and other requirements. 

4  Software packages: 

Exercises on the design of machine tools using existing CAD software packages. 

5  Machine Tool Design: 

Design aspects of Modern CNC machine tools, CNC structures, Design/selection of  linear  motion  systems,  ball  screws,  CNC  feedback  devices,  CNC  spindles, bearings, feed drives and servomotors for CNC machine tools. 

6  Elements of Machine Tools:  

Structure, design considerations for structures, guide ways, their requirements and  classification,  slide  ways,  stick‐slip  phenomena,  antifriction  ways,  shapes and types slide ways, re‐circulation ball screw and nut, planetary roller screw, spindle  and  spindle  bearings,  types  of  loads  on  spindles,  types  of  bearings, bearing material selection, antifriction bearings, preloading and its methods for re‐circulating ball screw and antifriction bearing and frictionless bearings. 

10 

  TATAL  45 

L  T  P  C 3  2  0  4 

Page 39: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

38 

3.17.2 REFERENCE BOOKS 

1. Malfred  W.,  “Handbook  of  Machine  Tools”,  John‐Wiley  publication,  Vol.  1  to  4, 1984. 

2. “CMTI Handbook of Machine tool design”, Tata McGraw Hill, 2004. 3. Mehta N.K., “Principle of Machine Tool Design”, Tata McGraw Hill, 2004. 4. Basu S.K., “Principle of Machine Tool Design”.  

Page 40: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012   

39Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

3.18 RAPID PROTOTYPING AND TOOLING 

This subject is offered in GTU ME Mechanical IV Semester. 

3.18.1 SYLLABUS 

SN  Course Contents  Hrs. 

1  Product Development Cycle: 

Influence of  Innovations on Product Development,  Impact on economy, export competitiveness,  design  as  a  strategy  to  win  international  market  and Innovation process. 

2  Rapid Product Development­As Overview:  

Virtual  prototyping  and  testing  technology,  Physical  Prototyping  and  Rapid Manufacturing technologies and Synergic Integration Technologies. 

3  Virtual Prototyping and Testing: 

Geometric Modeling:  

Types of Geometric models and Solid Models. 

Reverse Engineering: 

Acquiring  Point  Data,  Constructing  3D  model  and  Applications.  Virtual augmented reality: Requirement of devices and technologies and applications. 

Computer Aided Engineering: 

 Application  of  FEA  in  Engineering,  the  concept  of  discritization,  steps  in  FEA and automatic mesh generation. 

Design for X:  

Design for manufacture and design for assembly and other facets of DFX. 

10 

4  Rapid Manufacturing: 

Computer Numerical Control:  

Comparison between NC  and  conventional machines  features  of  CNC Machine Tool and programming. 

Robotics:  

Classification, programming, sensors and applications. 

L  T  P  C 3  2  2  5 

Page 41: PG Subjects

 

 

 

 

Course Curriculum Restructuring & Development of Advanced Thermodynamics & Heat Transfer (ME SEM I IC Engine & Auto) 

September 2012  

Anchor Institute for Engineering & Auto, SVNIT‐Surat  

Course Curriculum Development & Restructuring 

40 

5  Synergic Integration in Concurrent Engineering:  

Benefits, methodology, integration and transactions. 

Product Data Management:  

Product data classifications, Process Management and benefits. 

6   Stereo  lithography,  Fused‐deposition  modeling,  Selective  laser  sintering, Laminated‐object  manufacturing,  Ballistic  particle  Manufacturing,  Solid‐base curing and Direct manufacturing and rapid tooling. 

Rapid Prototyping:  

Dawn  of  slice  age,  benefits,  applications,  important  issues  and  popular  RP process. 

Rapid Tooling:  

Indirect rapid tooling process. 

  TOTAL  45 

 

3.18.2 LIST OF PRACTICALS: 

1. Study of Layered Manufacturing (LM). 2. Study of Laminated Object Manufacturing (LOM). 3. Study of Selective Laser Sintering (SLS). 4. Study of Three Dimensional Printing (3DP). 5. Study of Fused Deposition Moulding (FDM). 6. Study of Shape Deposition Manufacturing (SDM). 7. Study of Stereo lithography (SLA). 8. Study of Solid Ground Curing (SGC). 9. Study of Metal Rapid & Prototyping 

3.18.3 REFERENCE BOOKS 

1. Karunakaran K.  P.,  Bapat V. P.,  Akula  S.B.,    Solanki P. D.,  Gupta G.,  Prasanth V.R., Saket A., Sarkar A. and Venkatkrishnan S., “Rapid Product Development‐ Synergic integration of time‐compression technologies”. 

2. Schmid  R.,  Kalpakjion  S.  and  Steven,  “Manufacturing  Processes  for  Engineering Materials” Pearson Education, 2008.