Última actualización: 07/06/2023


Curso Académico: 2023/2024

Energía en el Transporte
(16847)
Grado en Ingeniería de la Energía (Plan: 452 - Estudio: 280)


Coordinador/a: ACOSTA IBORRA, ANTONIO

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

Tipo: Optativa
Créditos: 3.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
- Ingeniería Térmica. - Una asignatura que contenga conceptos básicos de combustión. - Ingeniería ambiental.
Objetivos
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.
Competencias y resultados del aprendizaje
CB1. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. CB2. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. CB3. Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética. CB4. Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado. CB5. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía. CG4. Ser capaz de realizar el diseño, análisis, cálculo, construcción, ensayo, verificación, diagnóstico y mantenimiento de dispositivos y sistemas energéticos. CG7. Evaluar, controlar y reducir el impacto social y medioambiental de las instalaciones y proyectos en el ámbito de la ingeniería de la energía. CG10. Ser capaz de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar. CE20 Módulo CRI. Conocimientos básicos y aplicación de tecnologías medioambientales y sostenibilidad. CE1 Módulo TE. Conocimientos aplicados de ingeniería térmica. CT1. Capacidad de comunicar los conocimientos oralmente y por escrito, ante un público tanto especializado como no especializado. CT2. Capacidad de establecer una buena comunicación interpersonal y de trabajar en equipos multidisciplinares e internacionales. CT3. Capacidad de organizar y planificar su trabajo, tomando las decisiones correctas basadas en la información disponible, reuniendo e interpretando datos relevantes para emitir juicios dentro de su área de estudio. CT4. Motivación y capacidad para dedicarse a un aprendizaje autónomo de por vida, que les permita adaptarse a nuevas situaciones. Al terminar con éxito esta materia, los estudiantes serán capaces de: RA1.2: Tener una comprensión sistemática de los conceptos y aspectos clave de la rama la de ingeniería de la energía. RA1.3: Tener un conocimiento adecuado de la rama de ingeniería de la energía que incluya algún conocimiento a la vanguardia de las tecnologías energéticas. RA2.1: Tener capacidad de aplicar su conocimiento y comprensión para identificar, formula y resolver problemas de ingeniería de la energía utilizando métodos establecidos. RA2.3: Tener la capacidad de elegir y aplicar métodos analíticos y de modelización relevantes. RA4.1: Tener capacidad de realizar búsquedas bibliográficas, utilizar bases de datos y otras fuentes de información. RA5.1: Tener la capacidad de seleccionar y utilizar equipos, herramientas y métodos adecuados. RA5.2: Tener la capacidad de combinar la teoría y la práctica para resolver problemas de ingeniería de la energía. RA6.1: Funcionar de forma efectiva tanto de forma individual como en equipo RA6.3: 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 (analíticas) tanto entre profesor y alumnos como entre alumnos.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 40
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 60
Calendario de Evaluación Continua
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 podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.