Download sistemas térmicos automotrices

TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN MECÁNICA
ÁREA AUTOMOTRIZ
EN COMPETENCIAS PROFESIONALES
ASIGNATURA DE SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
UNIDADES DE APRENDIZAJE
1. Competencias
2.
3.
4.
5.
6.
Cuatrimestre
Horas Teóricas
Horas Prácticas
Horas Totales
Horas Totales por Semana
Cuatrimestre
7. Objetivo de aprendizaje
Dirigir el soporte técnico de sistemas mecánicos
automotrices considerando el diagnóstico y reparación
para el óptimo funcionamiento de los vehículos
automotores.
Cuarto
30
30
60
4
El alumno resolverá problemas de los sistemas
termodinámicos, aplicando la primera y segunda ley de
la termodinámica, las leyes de los gases y los ciclos de
potencia, para contribuir al diagnóstico de la eficiencia
térmica de los sistemas en el área automotriz.
Unidades de Aprendizaje
I.
II.
III.
IV.
V.
Definiciones y conceptos termodinámicos.
Primera ley de la termodinámica.
Leyes de los gases.
Segunda ley de la termodinámica.
Ciclos de potencia.
Totales
ELABORÓ:
Comité de Directores de la Carrera
de TSU en Mecánica
REVISÓ:
APROBÓ:
C. G. U. T.
FECHA DE ENTRADA
EN VIGOR:
Horas
Teóricas Prácticas
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
30
30
Totales
12
12
12
12
12
60
Septiembre de 2010
F-CAD-SPE-28-PE-5B-09-A2
SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
UNIDADES DE APRENDIZAJE
1. Unidad de
aprendizaje
2. Horas Teóricas
3. Horas Prácticas
4. Horas Totales
5. Objetivo de la
Unidad de
Aprendizaje
Temas
I. Definiciones y conceptos termodinámicos.
6
6
12
El alumno resolverá problemas de presión y temperatura para el
estudio de los sistemas termodinámicos.
Saber
Saber hacer
Ser
Sistemas
Identificar el concepto
termodinámicos. de sistemas
termodinámicos:
abiertos, cerrados,
aislados; y sus
características.
Determinar el tipo de
Trabajo en equipo
sistema termodinámico Capacidad de auto
para su estudio.
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
Propiedades
Identificar los conceptos
termodinámicas. de propiedad
termodinámica, estado,
equilibrio, trayectoria,
ciclo y procesos
termodinámicos.
Establecer las
características y
propiedades de un
estado termodinámico
en un ciclo.
Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
Presión.
Identificar el concepto
de presión, presión
absoluta, presión
manométrica, presión
barométrica y presión
de vacío.
Determinar la presión
a la que están
sometidos dispositivos
cerrados.
Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
Temperatura.
Identificar el concepto
de Temperatura y sus
escalas de medición,
Ley cero de la
termodinámica y
equilibrio térmico.
Realizar conversiones
entre las escalas de
temperatura (Celsius,
Fahrenheit, Rankine y
Kelvin).
Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
ELABORÓ:
Comité de Directores de la Carrera
de TSU en Mecánica
REVISÓ:
APROBÓ:
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FECHA DE ENTRADA
EN VIGOR:
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SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
PROCESO DE EVALUACIÓN
Resultado de aprendizaje
Secuencia de aprendizaje
A partir de ejercicios prácticos
elaborará un portafolio de
evidencias que contenga:
1. Identificar los conceptos
fundamentales de la
termodinámica.
- Diferenciación entre sistemas
abiertos y cerrados en
problemas planteados.
2. Identificar el concepto de
presión y los tipos de presiones
presentes en dispositivos
cerrados.
Instrumentos y tipos
de reactivos
Ejercicios prácticos.
Lista de Cotejo.
- Ensayo sobre las
características y propiedades de 3.- Identificar el concepto de
un estado termodinámico en un temperatura y su relación con la
ciclo.
Ley cero de la termodinámica.
- Resolución de problemas
donde determine la presión
absoluta, presión manométrica,
presión barométrica
(atmosférica) y presión de vacío
(presión negativa) en
dispositivos cerrados.
4.- Diferenciar entre sistemas
termodinámicos abiertos y
cerrados, estableciendo las
características y propiedades de
un estado termodinámico en un
ciclo.
- Resolución de ejercicios
donde realice conversiones
entre las diferentes escalas de
temperatura.
5.- Comprender el
procedimiento para determinar
la presión en dispositivos
cerrados y la conversión de
temperaturas entre las
diferentes escalas.
ELABORÓ:
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FECHA DE ENTRADA
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SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE
Métodos y técnicas de enseñanza
Tareas de investigación.
Solución de problemas.
Prácticas de laboratorio.
Medios y materiales didácticos
Impresos.
Internet.
Equipo de cómputo.
Equipo de laboratorio.
ESPACIO FORMATIVO
Aula
Laboratorio / Taller
Empresa
X
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SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
UNIDADES DE APRENDIZAJE
1. Unidad de
aprendizaje
2. Horas Teóricas
3. Horas Prácticas
4. Horas Totales
5. Objetivo de la
Unidad de
Aprendizaje
II. Primera ley de la termodinámica.
6
6
12
El alumno determinará la relación del trabajo y el calor con otras
formas de energía para resolver problemas en sistemas abiertos
y cerrados empleando la primera ley de la termodinámica.
Temas
Saber
Saber hacer
Ser
Trabajo y calor.
Identificar los conceptos
de trabajo y calor en los
sistemas
termodinámicos.
Establecer el valor
cualitativo del calor y
el trabajo presentes en
los sistemas
termodinámicos.
Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
Trabajo en un
sistema
cerrado.
Explicar la relación del
trabajo con otras
propiedades en
sistemas
termodinámicos
cerrados en estado
estacionario.
Determinar el trabajo
presente en sistemas
cerrados.
Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
Trabajo en un
Explicar la relación del
sistema abierto. trabajo con otras
propiedades
termodinámicas en
sistemas abiertos en
estado estable con una
entrada y una salida de
flujo.
Determinar el trabajo y Trabajo en equipo
la potencia presentes Capacidad de auto
en sistemas abiertos. aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
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Temas
Saber
Saber hacer
Ser
Primera ley de
la
termodinámica
aplicada a un
sistema
cerrado.
Describir las relaciones
existentes entre el calor,
el trabajo y otras formas
de energía, presentes
en los balances de
energía en un sistema
cerrado.
Determinar el trabajo,
calor y la energía
interna en sistemas
cerrados.
Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
Primera ley de
la
termodinámica
aplicada a un
sistema abierto
y entalpía.
Describir el concepto de
entalpía y su relación
con el trabajo, el calor,
la potencia y otras
formas de energía,
presentes en los
balances de energía de
un sistema abierto que
opera en estado estable
con una entrada y una
salida de flujo.
Determinar la
potencia, el trabajo y el
calor en sistemas
abiertos.
Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
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SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
PROCESO DE EVALUACIÓN
Resultado de aprendizaje
Secuencia de aprendizaje
A partir de ejercicios prácticos
del área automotriz, elaborará
un reporte que contenga:
1. Definir los conceptos de
calor, trabajo y su relación con
otras propiedades
termodinámicas.
- Ensayo del análisis de la
interacción entre el trabajo y el
calor en sistemas
termodinámicos (compresor,
motor de combustión interna,
bomba).
- El cálculo de calor, trabajo y la
energía interna en sistemas
termodinámicos cerrados
(cilindros de motores de
combustión interna y
compresores, recipientes
cerrados).
- El cálculo de calor, trabajo y
potencia en sistemas
termodinámicos abiertos
(compresores, toberas, bombas,
turbinas y difusores).
Instrumentos y tipos
de reactivos
Ejercicios prácticos
Guía de observación
2. Identificar la primera ley de la
termodinámica aplicada a
sistemas cerrados y abiertos.
3.- Comprender el
procedimiento para resolver
problemas donde establezca el
valor cualitativo del trabajo y el
calor en diversos sistemas
termodinámicos del área
automotriz.
4.- Comprender el
procedimiento para aplicar la
primera ley de la termodinámica
en sistemas abiertos y cerrados
del área automotriz.
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SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE
Métodos y técnicas de enseñanza
Tareas de investigación.
Solución de problemas.
Práctica de laboratorio.
Medios y materiales didácticos
Impresos.
Internet.
Equipo de cómputo.
Equipo de laboratorio.
ESPACIO FORMATIVO
Aula
Laboratorio / Taller
Empresa
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SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
UNIDADES DE APRENDIZAJE
1. Unidad de
aprendizaje
2. Horas Teóricas
3. Horas Prácticas
4. Horas Totales
5. Objetivo de la
Unidad de
Aprendizaje
Temas
Ecuación de
estado y gas
ideal.
III. Leyes de los gases.
6
6
12
El alumno utilizará las leyes de los gases ideales y los tipos de
procesos en donde se aplican, para resolver problemas en
sistemas abiertos y cerrados.
Saber
Saber hacer
Describir la ecuación de Establecer las
estado y del gas ideal.
condiciones bajo las
cuales se puede
utilizar la ecuación de
estado y del gas ideal.
Ser
Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
Ley de Charles. Describir la relación que
existe entre la
temperatura y el
volumen específico de
un gas en un proceso
isobárico.
Determinar la
temperatura y el
volumen específico de
un gas en un proceso
a presión constante.
Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
Ley de Boyle.
Identificar la relación
que existe entre la
presión y el volumen
específico de un gas en
un proceso isotérmico.
Calcular la presión y el
volumen específico de
un gas en un proceso
a temperatura
constante.
Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
Proceso
adiabático.
Identificar el
comportamiento
presión-temperatura y
temperatura-volumen
para un gas ideal con
calores específicos
constantes.
Interpretar el
comportamiento
presión-temperatura y
temperatura-volumen
en un gas ideal con
calores específicos
constantes.
Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
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Temas
Ley de GayLussac.
Saber
Saber hacer
Ser
Identificar la relación
que existe entre la
temperatura y la presión
de un gas en un
proceso isocórico.
Calcular la
temperatura y la
presión de un gas en
un proceso a volumen
constante.
Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
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SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
PROCESO DE EVALUACIÓN
Resultado de aprendizaje
A partir de una serie de casos
del área automotriz, entregará
un portafolio de evidencias con
ejercicios donde calcule:
- El trabajo en sistemas
termodinámicos cerrados y
abiertos bajo la acción de un
gas.
- El trabajo y la potencia en
sistemas cerrados y abiertos
sujetos a un proceso isobárico.
Secuencia de aprendizaje
1. Identificar el concepto de
ecuación de estado y del gas
ideal.
Instrumentos y tipos
de reactivos
Estudio de casos
Guía de observación.
2. Identificar las leyes de los
gases y los procesos a los
cuales son aplicables.
3.- Comprender las relaciones
entre el volumen, la temperatura
y la presión en los procesos
termodinámicos del área
automotriz.
- El trabajo y la potencia en
4.- Comprender el
sistemas cerrados y abiertos
procedimiento para calcular el
sujetos a un proceso isotérmico. trabajo y la potencia en
procesos isobáricos,
- El trabajo y la potencia en
isotérmicos, isocoricos y
sistemas cerrados y abiertos
adiabáticos del área automotriz.
sujetos a un proceso adiabático.
- El trabajo y la potencia en
sistemas cerrados y abiertos
sujetos a un proceso isocorico.
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SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE
Métodos y técnicas de enseñanza
Tareas de investigación.
Solución de problemas.
Practica situada.
Medios y materiales didácticos
Impresos.
Internet.
Equipo de cómputo.
ESPACIO FORMATIVO
Aula
Laboratorio / Taller
Empresa
X
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SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
UNIDADES DE APRENDIZAJE
1. Unidad de
aprendizaje
2. Horas Teóricas
3. Horas Prácticas
4. Horas Totales
5. Objetivo de la
Unidad de
Aprendizaje
Temas
IV. Segunda ley de la termodinámica.
6
6
12
El alumno describirá los axiomas fundamentales de la segunda
ley de la termodinámica, los procesos reversibles y el principio de
Carnot, para resolver problemas sobre la eficiencia de máquinas
de Carnot (bombas térmicas y refrigeradores).
Saber
Saber hacer
Ser
Axiomas
fundamentales.
Describir el axioma de
Establecer la relación
Clausius y el axioma de calor-trabajo en los
Kelvin-Planck.
procesos
termodinámicos
degenerativos y la
utilidad de la energía
en los procesos.
Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
Procesos
reversibles y
fricción.
Describir los procesos
reversibles y la fricción
como factor del
aumento o disminución
de la potencia en
sistemas
termodinámicos.
Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
Principio y ciclo
de Carnot.
Describir el principio de Calcular la eficiencia
Carnot y los procesos
térmica en bombas de
del ciclo termodinámico. calor y refrigeración.
Calcular la potencia
en sistemas
termodinámicos
abiertos y cerrados
reversibles con
fricción.
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Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
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SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
PROCESO DE EVALUACIÓN
Resultado de aprendizaje
Secuencia de aprendizaje
A partir de una serie de casos en 1. Identificar el axioma de
el área automotriz, elaborará un Clausius y el axioma de Kelvinportafolio de evidencias que
Planck.
contenga:
2.-Identificar el principio y el
- Ensayo sobre la relación entre ciclo de Carnot.
el calor y el trabajo en los
procesos termodinámicos
3.- Relacionar el calor y el
degenerativos.
trabajo en procesos
termodinámicos degenerativos
- Cálculos de la potencia en
en el área automotriz
sistemas termodinámicos
cerrados y abiertos reversibles
4.- Comprender el
con fricción.
procedimiento para calcular la
potencia en sistemas
- Cálculos de la eficiencia
termodinámicos cerrados y
térmica de bombas térmicas y
abiertos con fricción en el área
refrigeración
automotriz.
Instrumentos y tipos
de reactivos
Estudio de casos
Guía de observación.
5.- Comprender el
procedimiento para calcular la
eficiencia de bombas térmicas y
refrigeración en el área
automotriz.
ELABORÓ:
Comité de Directores de la Carrera
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REVISÓ:
APROBÓ:
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FECHA DE ENTRADA
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SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE
Métodos y técnicas de enseñanza
Tareas de investigación.
Solución de problemas.
Practica situada.
Medios y materiales didácticos
Impresos.
Internet.
Equipo de cómputo.
ESPACIO FORMATIVO
Aula
Laboratorio / Taller
Empresa
X
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SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
UNIDADES DE APRENDIZAJE
1. Unidad de
aprendizaje
2. Horas Teóricas
3. Horas Prácticas
4. Horas Totales
5. Objetivo de la
Unidad de
Aprendizaje
Temas
Ciclo Otto.
V. Ciclos de potencia.
6
6
12
El alumno calculará la eficiencia térmica de los motores de
combustión interna a gasolina y diesel, para determinar el
rendimiento de operación de dichos motores.
Saber
Reconocer el principio
del ciclo Otto utilizado
por los motores de
combustión interna de
encendido por chispa.
Saber hacer
Ser
Calcular la eficiencia
térmica en motores de
combustión interna a
gasolina.
Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
Calcular la eficiencia
térmica en motores de
combustión interna a
diesel.
Trabajo en equipo
Capacidad de auto
aprendizaje
Creativo
Razonamiento deductivo
Orden y limpieza
Explicar el cálculo y
relación de las variables
del análisis
termodinámico del ciclo
Otto
Ciclo Diesel.
Reconocer el principio
del ciclo Diesel utilizado
por los motores de
combustión interna de
encendido por
compresión.
Explicar el cálculo y
relación de las variables
del análisis
termodinámico del ciclo
Diesel.
ELABORÓ:
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APROBÓ:
C. G. U. T.
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SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
PROCESO DE EVALUACIÓN
Resultado de aprendizaje
A partir de ejercicios prácticos,
elaborará un portafolio de
evidencias del cálculo de la
eficiencia térmica en:
Instrumentos y tipos
de reactivos
1. Recordar el principio del ciclo Ejercicios prácticos.
Otto y ciclo diesel.
Guía de observación.
Secuencia de aprendizaje
2. Comprender el cálculo y
relación de las variables del
- Motores de combustión interna análisis termodinámico del ciclo
de encendido por chispa.
Otto y del ciclo Diesel
- Motores de combustión interna
de encendido por compresión.
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Comité de Directores de la Carrera
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APROBÓ:
C. G. U. T.
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SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE
Métodos y técnicas de enseñanza
Tareas de investigación.
Solución de problemas.
Práctica situada
Medios y materiales didácticos
Impresos.
Internet.
Equipo de cómputo.
ESPACIO FORMATIVO
Aula
Laboratorio / Taller
Empresa
X
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Comité de Directores de la Carrera
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SISTEMAS TÉRMICOS DEL AUTOMÓVIL
CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUE
CONTRIBUYE LA ASIGNATURA
Criterios de Desempeño
Capacidad
Examinar las condiciones de operación
del vehículo con base en manuales de
operación y servicio, para determinar el
origen y causa de la falla.
Compara las variables de operación contra
especificación y las registra en una Lista de
cotejo. Estas variables son:
a) Presión
b) Temperatura
c) Vibración
d) Niveles de líquido
e) Gasto o caudal
f) potencia
g) Voltaje
h)Amperaje
Elabora un reporte donde define de las fallas:
a) El origen
b) Causas
c) Clasificación
Validar la reparación desarrollada
realizando las pruebas correspondientes
para la liberación respectiva.
Realiza pruebas a los sistemas el automóvil,
según aplique, mediante una lista de cotejo:
a) Sistema eléctrico
B) Sistema de frenos
c) Sistema de suspensión
d) Sistema de inyección
e) Sistema de enfriamiento
f) Sistema de escape
g) Sistema de lubricación
h) Sistema de combustible
i) Sistema de transmisión
j)Sistema de Dirección
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de TSU en Mecánica
REVISÓ:
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C. G. U. T.
FECHA DE ENTRADA
EN VIGOR:
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F-CAD-SPE-28-PE-5B-09-A2
SISTEMAS TÉRMICOS AUTOMOTRICES
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS
Año
Título del Documento
Ciudad
País
J. Pourbaix
(1996)
Reparación y puesta a
punto de motores
diesel
Barcelona
España
AlfaomegaMarcombo
Frederick C.
Nash
(1970)
Fundamentos de
mecánica automotriz
Canadá
Canadá
Diana
Ellinger H.
(1992)
Ajuste de motores y
control de emisiones
México
México
Prentice Hall
Remling J.
(1986)
Mecánica automotriz
básica
México
México
Limusa
Autor
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EN VIGOR:
Editorial
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