Última actualización: 02/12/2019


Curso Académico: 2019/2020

Energía en el Transporte
(18434)
Titulación: Grado en Ingeniería Mecánica (221)


Coordinador/a: ACOSTA IBORRA, ANTONIO

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Ingeniería Térmica y Fluidos

Tipo: Optativa
Créditos: 3.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Materias que se recomienda haber superado
- Ingeniería Térmica. - Una asignatura que contenga conceptos básicos de combustión. - Ingeniería ambiental.
Competencias que adquiere el estudiante y resultados del aprendizaje.Más información en este enlace
Al terminar con éxito esta asignatura, los estudiantes serán capaces de: 1.- Tener conocimiento y comprensión sistemática de los conceptos y aspectos clave del consumo energético en el sector del transporte, las principales tecnologías propulsivas involucradas, los combustibles utilizados y sus emisiones. 2.- Tener un conocimiento adecuado del funcionamiento y eficiencia energética de los principales motores utilizados para propulsión en el transporte por carretera, ferroviario, aéreo y marítimo, así como de las tecnologías emergentes de propulsión híbrida y eléctrica. 3.- Tener capacidad de aplicar su conocimiento y comprensión para identificar, formular y resolver problemas de caracterización térmica y energética de principales sistemas de propulsión utilizando los métodos establecidos en la termodinámica y mecánica de fluidos. 4.- Tener la capacidad de elegir y aplicar métodos analíticos y de modelización relevantes en ingeniería térmica y de fluidos de para la caracterización de los ciclos termodinámicos de motores de propulsión. 5.- Tener la capacidad de realizar búsquedas bibliográficas, utilizar bases de datos y otras fuentes de información. 6.- Tener la capacidad de seleccionar y utilizar equipos, herramientas y métodos adecuados para evaluar de forma aplicada los distintos consumos y pérdidas de energía en los medios de transporte terrestre, aéreo y marítimo. 7.- Tener la capacidad de combinar la teoría y la práctica para resolver problemas de caracterización de la eficiencia energética de un sistema de propulsión de un vehículo determinado junto con sus pérdidas y emisiones contaminantes. 8.- Funcionar de forma efectiva tanto de forma individual como en equipo. 9.- Demostrar conciencia sobre la responsabilidad de la práctica de la ingeniería, el impacto social y ambiental, y compromiso con la ética profesional, responsabilidad y normas de la práctica de la ingeniería.
Descripción de contenidos: Programa
1. Introducción: o Consumo energía en transporte vs consumo mundial. o Sectores transporte: medio de transporte (personas vs mercancías). o Tipos de plantas de propulsión: motores térmicos y motores eléctricos. Motores alternativos, turbinas de gas, motor eléctrico y otros sistemas. o Tipos de combustibles líquidos y gaseosos y usos en el transporte. Biocombustibles. Otras formas de almacenamiento de energía. o Contaminantes e impacto. Contaminación directa e indirecta. Contaminantes atmosféricos CO2, NOx, SOx, HC, CO, partículas y comparación de emisiones por sector. 2. Motores alternativos en el transporte: o Arquitectura y procesos en los motores alternativos. Motores de dos tiempos y cuatro tiempos. Motores de ignición espontánea MEC (diésel), motores de ignición forzada o MEP (gasolina y gas). o Potencia, par, rendimiento y consumos específicos. o Curvas características a plena carga. o Combustión, emisión, control y mitigación contaminantes en motores alternativos. 3. Turbinas de gas en el transporte: o Arquitectura y procesos en turbinas de gas. o Ciclos Brayton para la generación de potencia. o Ciclo de gas en turborreactor sin y con postcombustor. Ciclo de gas en turbofán. o Rendimientos y prestaciones. o Combustión, emisión y mitigación de contaminantes en turbinas de gas. 4. Propulsión eléctrica transporte: o Vehículos 100% eléctricos. o Vehículos híbridos. o Sistemas de almacenamiento de energía: baterías. 5. Eficiencias de propulsión en el transporte: o Fuerzas de resistencia y potencia propulsiva. o Eficiencias en transporte terrestre, aéreo y marítimo. 6. Sistemas auxiliares en el transporte: o Consumo de energía en los sistemas auxiliares. o Sistemas de refrigeración, aire acondicionado, presurización de cabina, sistemas eléctricos y electrónicos. Otros sistemas auxiliares. 7. Control y gestión de los sistemas de transporte: o Control y gestión del transporte. o Tráfico rodado, ferroviario, aéreo y marítimo. Modos de transporte internacional.
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
La metodología docente incluirá: 1) Clases magistrales, donde se presentarán los conocimientos que los alumnos deben adquirir. Para facilitar su desarrollo los alumnos recibirán material de apoyo e información sobre los manuales básicos y de referencia que les permita completar y profundizar en los temas relevantes que sean de su interés. 2) Resolución de problemas, en relación con los conocimientos que se van a presentar y sobre todo en relación con las capacidades específicas que los estudiantes deben desarrollar. 3) Resolución de ejercicios por parte del alumno que le servirán para afianzar y contrastar con la realidad los conocimientos obtenidos, permitiéndoles autoevaluar sus conocimientos, adquirir las capacidades necesarias y desarrollar la creatividad técnica. 4) Elaboración de informes. La puesta en común de soluciones dadas por los alumnos a problemas ingenieriles y su corrección conjunta debe servir para afianzar conocimientos y desarrollar la capacidad para analizar y comunicar la información relevante para la resolución de problemas. Además la puesta en común favorecerá el intercambio de opiniones críticas tanto entre profesor y alumnos como entre alumnos.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 50
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 50
Bibliografía básica
  • C. R. Ferguson and A. T. Kirkpatrick. Internal Combustion Engines: Applied Thermosciences. John Wiley. 2015
  • J. B. Heywood. Internal Combustion Engine Fundamentals. McGraw-Hill. 1988
  • M. J. Moran, H. N. Shapiro, D. D. Boettner and M. B. Bailey. Principles of Engineering Thermodynamics: SI version. John Wiley & Sons. 2012

El programa de la asignatura y la planificación semanal podrían sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.