Topicos de manufactura Ingeniería Mecatrónica, Ingeniería Electromecánica, Ingeniería Electrónica

Nombre de la asignatura:

Motores de Combustión Interna

Carrera:

Ingeniería Mecatrónica, Ingeniería Electromecánica, Ingeniería Electrónica

Clave de la asignatura:

SATCA1

4-2-6

Caracterización de la asignatura.

Esta asignatura aporta al perfil del egresado de la carrera de Ingeniería Mecatrónica, las competencias que utilizará en mecánica automotriz.

El programa surge de la necesidad de desarrollar competencias en los ingenieros, que les permita el desarrollo de aplicaciones para la industria automotriz.

Debido a su espíritu integrador, en la asignatura se analizan los conocimientos relacionados con la rama automotriz.

Puesto que esta asignatura dará soporte a otras, más directamente vinculadas con desempeños profesionales, se inserta en la recta final de la trayectoria escolar; antes de cursar aquéllas a las que da soporte, como las siguientes materias de la especialidad en Mecánica Automotriz en las cuales se desarrollan aplicaciones para la solución de problemas en la industria.

Intención didáctica.

Se organiza el temario, en cinco unidades. En la primera unidad se analizan los ciclos termodinámicos Otto y Diésel, además de las mezclas estequiometrias. En la segunda unidad los conceptos básicos de las máquinas de combustión interna, su clasificación y los sistemas acoplados a ellas, aprenderán a manejar los manuales de los fabricantes automotrices, y echaremos un vistazo a otros tipos de motores tales como el motor Wankel  y los motores híbridos. En la unidad tres veremos y analizaremos las características técnicas de los motores de encendido por chispa. En la unidad número cuatro  veremos y analizaremos las características y funcionamiento de los motores de encendido por compresión y haremos un comparativo entre los sistemas de alimentación por gasolina y alimentación por diésel. La unidad número cinco se enfoca predominantemente en los componentes internos de los motores de flujo compresible de combustión y compresión interna.

Por ser una materia integradora, su contenido es muy práctico, idónea para su desarrollo en el formato curricular por competencias.

Se sugiere una actividad integradora, que permita aplicar los conceptos estudiados en la materia. Se propone desarrollar un proyecto final donde se sintetice el conocimiento previo y los adquiridos en esta asignatura. Esto permite concluir la materia mostrándola como útil por sí misma en el desempeño profesional.

En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalización de los conceptos a partir de experiencias concretas, se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y  la discusión que se dé la formalización.

La resolución de problemas se hará después de este proceso diseñando y realizando prácticas de laboratorio y en computadoras por medio de software especializado. Se busca partir de experiencias concretas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los procesos físicos en su alrededor y no sólo se hable de ellos en el aula; es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales. Al final, con la propuesta del proyecto final, deben aprender a planificar, que apliquen su creatividad, que el profesor no planifique todo por ellos, sino involucrarlos en el proceso de innovación.

Lugar y fecha de

elaboración o revisión

Participantes

Observaciones

(cambios y justificación)

Conocer y analizar los diferentes tipos de motores de combustión interna, y los fundamentos de la    Mecánica automotriz para   su funcionamiento, aplicándolo al diagnóstico y servicio de acuerdo a los manuales de especificaciones y normas de servicio internacionales.

Y los  diferentes sistemas que integran, las técnicas modernas automotrices.

Competencias genéricas:

Competencias instrumentales

• Capacidad de análisis y síntesis.
• Capacidad de organizar y planificar.
• Conocimientos básicos de la carrera
• Comunicación oral y escrita.
• Habilidades para el manejo de la computadora.
• Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas.
• Solución de problemas.
• Toma de decisiones.

Competencias interpersonales

• Capacidad crítica y autocrítica.
• Trabajo en equipo.
• Habilidades interpersonales.

Competencias sistémicas

• Capacidad de aplicar los conocimientos teóricos en la práctica.
• Habilidades de investigación.
• Capacidad de aprender.
• Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad).
• Habilidad para trabajar en forma autónoma.
• Capacidad para diseñar y gestionar proyectos.
• Iniciativa y espíritu emprendedor.
• Preocupación por la calidad.
• Búsqueda de logro.

Aplicar los conceptos básicos de la estática, dinámica, así como de la resistencia de materiales, de mecanismos y elementos de máquinas.

• Aplicar los conocimientos básicos las matemáticas, física e ingeniería.
• Habilidad para analizar e interpretar datos de diseño.
• Diseñar sistemas, componentes o procesos bajo restricciones.
• Identificar, formular y resolver problemas de diseño
• Definir y calcular movimientos, fuerzas y cambios de energía, a fin de determinar el tamaño, las formas y los materiales necesarios para cada uno de los componentes de un sistema automotriz.
• Utilizar los diferentes programas para diseño mecánico.

Unidad

Temas

Subtemas

1

Ciclos de combustión y combustibles

1. Tipos de máquinas de combustión interna a gasolina.

1.    La explosión del combustible (Ciclo

Otto).

1. Tipos de máquinas de combustión interna a diésel.

1. La combustión del combustible (Ciclo Diésel).

1. Comparación entre ciclo teórico y ciclo practico
2. Combustibles y combustión.

1.  Mezcla estequiométrica y  rendimiento.

1. Comparación entre sistemas ventajas y desventajas

2

Motores de combustión interna

1. Clasificación de los motores de flujo compresible

1. Por número de cilindros              
2. Por su arquitectura                              
3. Por la colocación de las válvulas
4. Por la colocación de los árboles de levas

1. Sistemas acoplados

1. Sistema de ignición
2. Sistema de inyección
3. Sistema de arranque
4. Sistema de carga
5. Sistemas de enfriamiento
6. Sistema de lubricación
7. Sistemas sobrealimentados (Cargados, Turbo cargados y Supercargados)

1. Manejo de manuales del fabricante
2. Componentes internos y externos del motor
3. Motores radiales, Wankel y otras variantes
4. Motores híbridos

3

Motores de encendido por chispa  

1. Características principales de los motores a gasolina
2. Características técnicas

1. Cilindrada
2. Relación de compresión
3. Par motor
4. Potencia

1. Rendimiento

4

Motores de encendido por compresión

1. Características principales de los motores a Diésel
2. Generalidades
3. El gasoil, Ciclo de trabajo
4. Funcionamiento
5. Características
6. Diferencias entre sistemas de combustión y de compresión.

5

Componentes principales de los motores de combustión interna

1. Materiales

1. Hierro
2. Aluminio

1. Culatas del motor

1. Balancines
2. Válvulas
3. Ajustadores o taques de válvulas
4. Resortes de válvulas
5. Seguros de válvulas

1. Árbol de levas

1. Buzos
2. Alza válvulas (varillas de empuje)

1. Juntas
2. Múltiple de Admisión
3. Múltiple de escape
4. Motor de arranque
5. Alternador
6. Carburador o inyectores
7. Carter
8. Bomba de aceite
9. Monoblock

1. Cilindros y camisas
2. Embolo o pistón
3. Anillos
4. Bielas
5. Cigüeñal
6. Metales cojinetes
7. Cadena de distribución
8. Engranaje de distribución
9. Sellos de bronce

Competencia específica a

Desarrollar

Actividades de Aprendizaje

Aprenderá  los diferentes tipos de combustibles utilizados en los motores de combustión interna

• Consultar los conceptos básicos y tipos de  motores de combustión interna

• Investigar  y discutir en grupo ciclo Termodinámico de Otto.
• Investigar  y discutir en grupo ciclo Termodinámico de Diésel.
• Trabajar en equipos para discutir los diferencias del ciclo Otto y Diésel
• Generar un cuadro comparativo de los diferentes tipos de  motores de combustión interna
• Investigar las ventajas y desventajas de los sistemas de combustión y compresión.
• Investigación de las aplicaciones de los motores radiales y los motores Wankel.
• Desarrollar un proyecto de investigación de los vehículos híbridos y sus alcances.