Competencias del título |
Código
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Competencias / Resultados del título
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A17 |
Realizar operaciones de optimización energética de las instalaciones de abordo utilizando convenientemente los equipos de medida, a nivel de gestión. |
A19 |
Regular, controlar, diagnosticar y supervisar sistemas y procesos, a nivel de gestión. |
A27 |
Operar, reparar, mantener, reformar y optimizar a nivel de gestión las instalaciones industriales relacionadas con la ingeniería marítima, como motores alternativos de combustión interna y subsistemas asociados; ciclos combinados; propulsión eléctrica y propulsión con turbina de gas. |
A29 |
Operar, reparar, sustituir, optimizar, seleccionar, diseñar, y gestionar las instalaciones auxiliares del buque, tales como instalaciones de aire acondicionado, plantas potabilizadoras, separadores de sentinas, grupos electrógenos, etc. |
A32 |
Estimar y conocer el balance energético general, que incluye el balance termo-eléctrico del buque, el sistema de mantenimiento de la carga, así como la gestión eficiente de la energía respetando el medio ambiente. |
A33 |
Conocer y calcular los costes globales derivados de la explotación del buque, definir y especificar las condiciones óptimas de explotación en condiciones de seguridad. |
Resultados de aprendizaje |
Resultados de aprendizaje |
Competencias / Resultados del título |
Conocer y analizar los procesos termodinámicos y los efectos mecánicos que tienen lugar en los motores de combustión interna |
A27
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Realizar el balance energético de un motor de combustión interna alternativo y tomar decisiones desde el punto de vista de la optimización energética y económica |
A32 A33
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Operar y mantener los motores de combustión interna alternativos tanto de grupos electrógenos como de propulsión, asi como la maquinaria auxiliar relacionada con los mismos de manera eficiente |
A17
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Gestionar los componentes estructurales y los equipos auxiliares necesarios para la explotación de un motor de combustión interna como máquina principal de propulsión de un buque. |
A27 A29
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Diagnosticar y supervisar el funcionamiento de los motores de combustión interna de plantas de propulsión así como de plantas de generación de energía en general. |
A19 A27
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Contenidos |
Tema |
Subtema |
TEMA 1
ESFUERZOS EN LAS PARTES FIJAS DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA |
• Diagrama de fuerzas que actúan sobre los componentes de un motor de c. i. a.
• Bancada. Diseño, materiales, esfuerzos en travesaños. Cojinetes. Alineado.
• Bastidores, Diseño, materiales, esfuerzos en correderas. Tapas de cárter.
• Armazón o bloque. Diseño y materiales para pequeña y gran potencia.
• Camisa, materiales, diseño y refrigeración
• Tirantes de anclaje. Apriete hidráulico.
• Culata. Diseño y materiales para pequeña y gran potencia. Distintos tipos de culatas para motores de dos tiempos.
• Válvulas de admisión y escape. Formas y materiales. Accionamiento de apertura y cierre. Estudio del resorte. Caja de válvula de escape en 2T
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TEMA 2
ESFUERZOS EN LAS PARTES MOVILES DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA |
• Émbolo. Diseño y materiales para motor de tronco y de cruceta. Aros de estanqueidad. Refrigeración de la cabeza. Cruceta y patines. Bulón.
• Biela. Diseño y materiales para pequeña y gran potencia. Esfuerzos en la biela, fuerza de inercia tangencial y flexión del cuerpo.
• Cigüeñal. Diseño y materiales. Muñequillas y apoyos de bancada. Esfuerzos.
• Eje de camones. Estudio del perfil del camón por la cinemática de la válvula. Angulo activo del camón
• Distribución. Transmisión de movimiento en pequeños y en grandes motores.
• El volante de inercia. Diseño y materiales para resistencia mecánica. |
TEMA 3
CINEMÁTICA Y DINÁMICA DE MÁQUINAS ALTERNATIVAS |
• Movimiento del émbolo. Relación entre la carrera y el ángulo del cigüeñal.
• Velocidad del émbolo. Velocidad media. Aceleración en función del ángulo.
• Masas dotadas de movimiento alternativo. Fuerzas de inercia alternativas.
• Masas con movimiento rotativo. Fuerzas de inercia centrífugas.
• Diagrama de fuerzas tangenciales y fuerza tangencial media
• Par motor y par resistente. Volante de inercia e irregularidad de giro |
TEMA 4
EQUILIBRADO DE LOS MOTORES ALTERNATIVOS DE COMBUSTION INTERNA |
• Fuerzas y momentos transmitidos al polín del motor.
• Equilibrado de fuerzas de inercia alternativas de primer orden del monocilindro.
• Equilibrado de la componente vertical de la fuerza centrífuga
• Determinación de la resultante de inercia de primer orden en policilindros.
• Determinación de la resultante de inercia de segundo orden en policilindros.
• Fuerza de inercia centrífuga de las masas rotativas
• Composición de las fuerzas inercia. Momentos de las fuerzas de inercia. Composición de momentos de las fuerzas de inercia.
• Disposición de cigüeñales más utilizadas y valores de las fuerzas y momentos.
• Equilibrado de motores en V. |
TEMA 5
VIBRACIONES INDUCIDAS EN EL FUNCIONAMIENTO DE LOS MACI's |
• Oscilaciones propias de torsión de un sistema de n volantes
• Oscilaciones de torsión del eje cigüeñal
• Excitación de las oscilaciones de torsión del eje cigüeñal.
• Velocidad crítica y amortiguadores de oscilaciones
• Oscilaciones propias de flexión del eje de cigüeñal. |
TEMA 6
INTERACCIÓN DE LOS MOTORES ALTERNATIVOS CON LAS ESTRUCTURAS QUE LOS SOPORTAN EN EL BUQUE |
• Fuerzas y momentos que producen vibraciones en el casco de un buque
• Fueras de inercia y momentos de primer y segundo orden y centrífugas.
• Par de vuelco del motor y otras vibraciones.
• Vibraciones propias libres del casco de un buque
• Vibraciones forzadas del buque
• Medidas a tomar durante el proyecto del buque para evitar las vibraciones
• Aislamiento y amortiguación de vibraciones
• Requerimientos de proyecto de los motores marinos. |
TEMA 7
BANCOS DE PRUEBAS. ENSAYOS OFICIALES Y CONTRACTUALES |
• Montaje del motor en el banco de pruebas.
• El rodaje y el establecimiento de la carga.
• Medición de la potencia indicada. Diagnosis de fallos de funcionamiento
• Medición de par motor, par resistente y determinación de potencia efectiva
• Freno hidráulico y de fricción. El torsiómetro, El alternador.
• Consumo de aire y consumo de combustible.
• Análisis de gases de escape. |
TEMA 8
TRAZADO Y ANALISIS DE LAS CURVAS CARACTERISTICAS DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA |
• Potencia indicada. Variación con carga y régimen. Ecuaciones.
• Presión media indicada ficticia. Par motor. Presión media efectiva. Potencia efectiva.Consumo de combustible. Variación con carga y régimen.
• Rendimiento y consumo específico.
• Trazado de las curvas. Análisis de las curvas
• Empleo de curvas en la conducción de motores.
• Pruebas sobre amarras. Pruebas de mar.
• Velocidad económica y máxima en servicio continuo. |
TEMA 9
BALANCE TÉRMICO Y APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO |
• Ecuaciones y métodos. Evaluación de las pérdidas por rozamiento, refrigeración, lubricación, bombeo, escape, accionamiento de auxiliares, accionamiento de compresor.
• Procedimientos para determinar pérdidas mecánicas
• Balance térmico del motor. Diagrama de Sankey
• El diagrama de Sankey.
• Aprovechamiento de la energía.Intercambiadores y turbinas de potencia.
• Plantas de energía total y de cogeneración de energía. |
TEMA 10
CRITERIOS PARA LA ELECCIÓN DE MOTORES MARINOS DE COMBUSTIÓN INTERNA PARA LA PROPULSIÓN Y PARA LOS SISTEMAS AUXILIARES |
• Diferentes aplicaciones de los motores de combustión interna.
• Tipo de combustible. Velocidad. Irregularidad de giro. Potencia efectiva.
• Relación peso-potencia. |
TEMA 11
CARACTERISTICAS ESPECÍFICAS DEL MANTENIMIENTO DE LAS MAQUINAS ALTERNATIVAS DE COMBUSTIÓN INTERNA. |
• Sistemas de supervisión y control de motores para la porpulsión marina
• Puesta en marcha y vigilancia del sistema de propulsión con motores alternativos
• Operaciones de mantenimiento preventivo a bordo de buques.
• Mantenimiento de motores centrado en la fiabilidad |
TEMA 12
ESTADO ACTUAL Y TENDENCIAS EN LA APLICACIÓN DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA |
• Motores de Gas Natural y Dual-Fuel para la propulsión marina
• El sistema de inyección Common-Rail en los motores marinos lentos y semilentos
• Control de emisiones nocivas por intervención en la combustión (FWE, DWI, HAM, CAH, etc)
• Control de emisiones nocivas por métodos post-combustión (SCR, ULE, EGR) |
TEMA 13
PRÁCTICAS EN TALLER DE MOTORES |
• Desmontaje y evaluación de un tren alternativo
• Identificación de los elementos del motor.
• Verificación de una bomba de inyección
• Verificación de una válvula de inyección
• Verificación de la flexión de un eje de cigüeñales
• Verificación de la ovalización de un cilindro
• Rectificación de asientos de válvulas de renovación de carga.
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Planificación |
Metodologías / pruebas |
Competencias / Resultados |
Horas lectivas (presenciales y virtuales) |
Horas trabajo autónomo |
Horas totales |
Sesión magistral |
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64 |
48 |
112 |
Prueba mixta |
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6 |
0 |
6 |
Solución de problemas |
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10 |
20 |
30 |
Prácticas de laboratorio |
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24 |
6 |
30 |
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Atención personalizada |
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9.5 |
0 |
9.5 |
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(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos |
Metodologías |
Metodologías |
Descripción |
Sesión magistral |
Se realizará la explicación detallada de los contenidos de la materia y que se distribuyen en temas. El alumno contará en todo momento con material bibliográfico, en ocasiones mecanografiado, del tema a tratar en cada sesión magistral. Se fomenta la participación en clase, a través de comentarios que relacionan los contenidos teóricos con experiencias de la vida real. |
Prueba mixta |
Se realizará pruebas parciales con el fin de que el alumno se familiarice con el tipo de cuestiones que se plantean en las pruebas escritas. Constará de una parte teórica y otra práctica, de tal forma que ambas computan. Los exámenes ordinarios y extraordinarios se regirán por el mismo formato. |
Solución de problemas |
Se resolverán los ejercicios propuestas para cada tema, permitiendo la aplicación de los modelos matemáticos más adecuados a cada caso en relación con los contenidos teóricos desarrollados en las sesiones magistrales y asimismo en relación con el ejercicio profesional |
Prácticas de laboratorio |
Se llevará a cabo la identificación de componentes estructurales así como de los sistemas auxiliares. Se realizarán las tareas de verificación del estado del motor y se simularán las operaciones de mantenimiento preventivo necesarias. Se proyectará material audiovisual comentado por el profesor y se entregará una memoria de las actividades. |
Atención personalizada |
Metodologías
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Sesión magistral |
Solución de problemas |
Prueba mixta |
Prácticas de laboratorio |
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Descripción |
Se trata de orientar al alumno en aquellas cuestiones relativas a la materia impartida y que resulten de especial dificultad para su comprensión (sesión magistral) o realización (solución de problemas, prácticas de laboratorio). También se incluyen las correspondientes revisiones de exámenes (prueba mixta). Los canales de información y contacto serán la Facultad Virtual y las tutorías individualizadas que se desarrollan durante seis horas a lo largo de la semana. |
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Evaluación |
Metodologías
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Competencias / Resultados |
Descripción
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Calificación
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Sesión magistral |
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Se valora la asistencia a clase así como la participación a través de preguntas u observaciones sobre el tema tratado. |
5 |
Solución de problemas |
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Se valora la asistencia a clase así como la participación a través de preguntas u observaciones sobre los problemas resueltos. |
5 |
Prueba mixta |
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Se valora el grado de conocimiento adquirido sobre las materias de la asignatura teniendo en consideración tanto la parte teórica como de problemas |
70 |
Prácticas de laboratorio |
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Se valora la asistencia al laboratorio-taller así como la participación a través de preguntas u observaciones sobre los temas tratados |
20 |
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Observaciones evaluación |
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Fuentes de información |
Básica
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(). . |
BOUZÓN OTERO, R.; COSTA RIAL, M.; DE MIGUEL CATOIRA, A.; Descripción de la planta eléctrica de un catamarán. Revista Ingeniería de Mantenimiento Marítimo Nº 12 - 2º Sem. 2010. Ed. AXOMAGA. pág 36 a 40. ISSN: 1135-1950. MUÑOZ Y PAYRI – Motores de combustión interna alternativos. Public. de UPV. (1984) DANTE GIACOSA – Motores endotérmicos. Ed. Dossat. (1986) CASANOVA RIVAS – Máquinas para la propulsión de Buques. Publicaciones de UDC (2001) WOODYARD. Pounder’s Marine Diesel Engines And Gas Turbines. Elsevier (2005) CHALLEN – BARANESCU. SAE Diesel Engine Referente Book. SAE (1998) WHARTON – Diesel Engines – Ed. Butterworth-Heinemann (2005). |
Complementária
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HEYWOOD – Internal Combustion Engine Fundamentals. Ed. Mc.Graw-Hill (1988)
FAYETTE TAYLOR – The Internal Combustion Engine. Theory And Practice. Ed. MIT (1985)
KNAK – Diesel Motor Ships’ Engines And Machinery. Ed. Institute of Marine Engineers (1990)
WOODWARD – Low Speed Marine Diesel. Ed Wiley. Ed. (1970)
HENSHALL – Medium and High Speed Diesel Engines for Marine Use – Ed. IME (1993)
BRIAND. Diesel Marins, description et fonctionnement. Ed. Masson. (1987)
CHRISTENSEN –Questions and Answers on Marine Diesel Engine Ed. Edward Arnold (1995) |
Recomendaciones |
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente |
Conducción de Cámara de Máquinas/631311607 |
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Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente |
Técnicas Energéticas/631311204 | Resistencia al Avance y Propulsión/631311601 |
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Asignaturas que continúan el temario |
Instalaciones Maritimas Auxiliares/631311101 | Métodos Numéricos/631311102 | Regulación y Control de Máquinas Navales/631311104 | Estudio de Elementos de Máquinas/631311107 | Inglés Técnico Marítimo/631311110 | Vibraciones Mecánicas/631311608 |
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