Carrera: Ingeniería Naval NAT Participantes

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1 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: Horas teoría-horas práctica-créditos Plantas de Propulsión II Ingeniería Naval NAT HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Instituto Tecnológico de Boca del Río del 20 al 24 de febrero del Institutos Tecnológicos de: Boca del Río y Mazatlán.24 de febrero al 19 de mayo del Instituto Tecnológico de Mazatlán del 22 al 26 de mayo del 2006 Participantes Representantes de la academia de Ingeniería Naval de los Institutos Tecnológicos de Boca del Río y Mazatlán. Academia de Ingeniería Naval. Comité de consolidación de la carrera de Ingeniería Naval. Observaciones (cambios y justificación) Reunión nacional de evaluación curricular de la carrera de Ingeniería Naval. Análisis y enriquecimiento de las propuestas de los programas diseñados en la reunión nacional de evaluación. Definición de los programas de estudio de la carrera de Ingeniería Naval.

2 3.- UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA a). Relación con otras asignaturas del plan de estudio Anteriores Posteriores Asignaturas Temas Asignaturas Temas Ingeniería Termodinámica. Ciclos de potencia de gas. Diseño Básico del Sistema de Propulsión. Consideraciones generales en el diseño del sistema de propulsión. Diseño Básico del Buque. Diseño Contractual del Buque. Diseño básico. Potencia y propulsión. Selección de la maquinaria. b). Aportación de la asignatura al perfil del egresado Diseñar las plantas de potencia propulsiva a diesel. 4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO Aplicará los métodos y técnicas de análisis y diseño de las plantas de propulsión marina con máquina diesel.

3 5.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas 1 Planta con máquina diesel marina. 1.1 Principios fundamentales de la máquina y de la termodinámica. 1.2 Combustible y combustión. 1.3 Construcción de la máquina. 1.4 Ciclos de máquinas con dos y cuatro carreras. 1.5 Cámaras de combustión y sistemas relacionados. 1.6 Combustible y sistemas de inyección de combustible. 1.7 Gobernadores. 1.8 Sistemas de enfriamiento y de lubricación. 2 Máquinas diesel de media y alta velocidad. 1.9 Sistemas de arranque y de reversa. 2.1 Características de máquinas diesel Características de funcionamiento Regímenes de máquina Características físicas de la máquina Usos marinos para máquinas diesel Tipos de buques que emplean máquinas diesel Aplicación a bordo de máquinas diesel Selección de máquinas. 2.3 Consideraciones de diseño Tipos de combustible usado Diseño del sistema de combustible Tipos de aceites lubricantes usados Diseño del sistema de aceite lubricante Sistemas de enfriamiento Sistema de utilización de calor de desecho Sistemas de admisión y escape Sistemas de arranque Controles Instrumentación Automatización Artículos para su instalación Características de seguridad.

4 5.- TEMARIO (Continuación) 3 Máquinas diesel de baja velocidad acopladas directamente. 3.1 Estudio de las características principales Introducción Datos de la máquina Estructura principal Sistemas de expulsión de gases Diseño del cilindro Pistón y vástago de pistón Diafragma y prensaestopa Cruceta y vástago de conexión Cigüeñal y cojinetes de cigüeñal. 3.2 Subsistemas de la máquina Sobrealimentación Enfriamiento Lubricación Inyección de combustible Arranque, reversa, y disposición de control. 3.3 Consideraciones de conjunto Operación con combustible pesado Operación con combustible gaseoso Accesorios Control remoto y automatización Instalación a bordo del buque. 3.4 Estándares de funcionamiento de la planta de propulsión con máquina diesel Alcance y propósito Definiciones Condiciones estándar del medio ambiente y el combustible Estándares de la máquina de propulsión Márgenes para los componentes auxiliares Equipo de calentamiento de caldera Consumo de combustible y de aceite lubricante.

5 5.- TEMARIO (Continuación) 4 Engranes de reducción. 4.1 Introducción a engranes Historia de los engranes Articulación y disposición de engrane Métodos de manufactura. 4.2 Factores de diseño de dientes de engrane Presión de contacto del diente Resistencia a flexión del diente Factor de estría del diente. 4.3 Consideraciones de diseño de engranes Determinación del tamaño aproximado de engranes Deflexión por torsión de piñón Deflexión por flexión de piñón Desalineación de engrane a baja velocidad Otras deflexiones Velocidades críticas Carcasa de engrane Piñones y ruedas de engrane Chumaceras y cojinetes de empuje Acoplamientos Clutches Lubricación Accesorios Estimaciones de peso. 4.4 Aplicaciones Engranes articulados de reducción doble Engranes locked-train Engranes de reversa Engranes para contra-rotación de hélices.

6 5.- TEMARIO (Continuación) 5 Accionamientos eléctricos de propulsión. 5.1 Introducción Características significantes Utilización Tipos de sistemas de accionamiento eléctrico Descripción de accionamientos de corriente continua Descripción de accionamientos de corriente alterna El sistema corriente-continua corriente-alterna. 5.2 Diesel con sistema de accionamiento de corriente continua Composición del sistema Características de diseño del sistema Características físicas Aplicaciones. 5.3 Turbina con sistema de accionamiento de. corriente continua Composición del sistema Diferencias con el sistema eléctrico diesel Aplicaciones. 5.4 Turbina con sistema de accionamiento de. corriente alterna Composición del sistemasincrónico Características de diseño del sistema Características físicas Aplicaciones en buques. 5.5 Diesel con sistema de accionamiento de corriente alterna Diferencias con turbina con accionamiento eléctrico de corriente alterna Descripción de un sistema típico. 5.6 Acoplamientos eléctricos Descripción general Aplicaciones.

7 5.- TEMARIO (Continuación) 6 Lubricación en máquinas diesel marinas. 6.1 Aceites lubricantes: origen, manufactura,.propiedades y el uso de aditivos. 6.2 Principios básicos de fricción y lubricación. 6.3 Cojinetes: diseño, materiales y problemas de operación. 6.4 Combustibles marinos. 6.5 Desarrollos recientes en máquinas principales marinas. 6.6 Máquinas diesel marinas de tipo cruceta. 6.7 Lubricación de máquinas con cruceta larga. 6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS Aplicación de análisis de ciclos de potencia. Aplicación de las leyes del movimiento. Aplicación de el movimiento de rotación. Aplicación de análisis de fuerzas y de esfuerzos. 7.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Ejercicios de análisis de problemas. Exposición de casos integradores. Investigación de los temas en diversas fuentes de información. Exposición de temas individual o en equipo. Trabajo en equipo. Análisis y discusiones grupales. Exponer las conclusiones de cada tema para reforzar los contenidos. 8.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Exámenes escritos. Participación individual o por equipos. Resolución de problemas. Presentación de casos. Reportes de investigación.

8 9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD 1.- Planta con máquina diesel marina. Objetivo Educacional El estudiante comprenderá la teoría, las partes componentes principales y su funcionamiento, de las plantas de propulsión marinas con máquinas diesel desde un enfoque de sistemas. Investigar, discutir, y definir los elementos principales, los sistemas y subsistemas, su interrelación, y su funcionamiento, de las plantas de potencia propulsiva con máquinas diesel. Explicar el funcionamiento de los componentes de la planta de propulsión con máquina diesel. 2,4 UNIDAD 2.- Máquinas diesel de media y alta velocidad. Objetivo Educacional Aplicará la teoría, métodos y técnicas de análisis y diseño de las máquinas diesel marinas de media y alta velocidad Investigar, discutir y definir los elementos componentes principales de la máquina diesel, su interrelación, y su funcionamiento. Investigar, discutir y definir las características, usos marinos y las consideraciones de diseño de las máquinas diesel marinas. 1,3

9 UNIDAD 3.- Máquinas diesel de baja velocidad acopladas directamente. Objetivo Educacional Aplicará la teoría, métodos y técnicas de análisis y diseño de las máquinas diesel marinas de baja velocidad Investigar, discutir y definir los elementos componentes principales de la máquina diesel, su interrelación, y su funcionamiento. Investigar, discutir y definir las características, usos marinos y las consideraciones de diseño de las máquinas diesel marinas. Aplicar análisis del funcionamiento de la planta de propulsión de varios tipos de buques. 1,3,5 UNIDAD 4.- Engranes de reducción. Objetivo Educacional Aplicará la teoría, métodos y técnicas de análisis y diseño de los engranes de reducción de velocidad Investigar, discutir y definir los engranes de reducción de velocidad, las consideraciones de análisis y diseño, y sus aplicaciones a la máquina diesel marina. 1,7,8 UNIDAD 5.- Accionamientos eléctricos de propulsión. Objetivo Educacional Aplicará la teoría, métodos y técnicas de análisis y diseño a los accionamientos eléctricos de propulsión Investigar, discutir y definir los accionamientos eléctricos de propulsión, las consideraciones de análisis y diseño, y sus aplicaciones a las plantas de propulsión marinas. Utilizar las técnicas de análisis y diseño en la selección del tipo de sistema de accionamiento eléctrico de varios buques. 1,9

10 UNIDAD 6.- Lubricación en máquinas diesel marinas. Objetivo Educacional Aplicará la teoría, métodos y técnicas de análisis de lubricación para las máquinas diesel marinas Investigar, discutir y definir la teoría de la lubricación y de la fricción. Investigar, discutir y definir la teoría, métodos y técnicas de análisis y diseño de los cojinetes. Investigar, discutir y definir los últimos desarrollos en diseño y manufactura de las máquinas diesel y sus sistemas de lubricación. 1,6 10. FUENTES DE INFORMACIÓN 1. Harrington Roy L. Marine Engineering. SNAME Burghardt/Kingsley. Marine Diesels. Prentice Hall, Inc Pounder C. C. Marine Diesels Engines. Butterworths Blank/Bock/Richardson. Introduction to Naval Engineering 2ª. edition. Naval Institute Press Technical & Research Bulletin Marine Diesel Power Plant Performance Practices. SNAME Clark G. H. Marine Diesel Lubrication. Burmah-Castrol Marine Shigley/ Mischke. Diseño en Ingeniería Mecánica 5ª. edición.. McGraw- Hill Bedford/Fowler. Dinámica Mecánica para Ingeniería. Addison Wesley Cogdell J. R. Fundamentos de Máquinas Eléctricas. Prentice Hall PRÁCTICAS Asignación de problemas por equipos.