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Academic Year/course: 2023/24

536 - Master's in Mechanical Engineering

66429 - Advanced vehicle design


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
66429 - Advanced vehicle design
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
536 - Master's in Mechanical Engineering
ECTS:
4.5
Year:
1
Semester:
Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

Objectives of the subject

The main objective of the subject is for the student to acquire the ability to design and calculate subsets belonging to automotive engineering, which require advanced knowledge. This is the case with thermal, electric, and hybrid motor systems, or the body of a vehicle. Other subsets such as vehicle steering, suspension, and braking systems, will have been studied by the student in previous subjects corresponding to automotive engineering.

Sustainable Development Goals of the 2030 Agenda ( https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) : Goal 11: Objectives 11.2 and 11.6; Goal 12: Objective 12.2; Goal 13: Objective 13.3

Recommendations to take the subject.

Students are advised to take the subject continuously. It is recommended that the student has basic knowledge of general physics, material science, elasticity and strength of materials, machine design and structural calculation, thermodynamics and heat and fluid transfer.

2. Learning results

  1. To acquire analytical abilities to determine the structural and thermal behaviour of vehicles.
  2. To acquire practical skills for the application of experimental methodologies in the design and calculation of vehicles.
  3. To be able to analyse the structural behaviour of vehicles and their components.
  4. To be able to apply the finite element method (FEM) to the virtual resolution of structural problems.
  5. Design methodology based on the combination of simulation techniques and test execution. General aspects, result analysis, model validation.
  6. To acquire the skills for the design and sizing of thermal systems in vehicles.
  7. To acquire skills for the design and evaluation of comfort, active safety and ergonomics in vehicles.
  8. To acquire skills for the design and evaluation of new fuels and hybrid propulsion technologies for vehicles.
  9. To acquire skills for the design of ignition control and fuel systems in engines.
  10. To design, calculate and optimise components and vehicles.
  11. To propose and solve specific cases through the application of tools based on the FEM.

3. Syllabus

Module 1: Alternative internal combustion engines

  • Typologies and operating principles of combustion engines
  • Main components of engines and their typical arrangement 
  • Elements of electronic ignition and injection systems
  • Characteristics of classic fuels and those derived from biomass. Impact on the pollutant emissions of an engine. Gas cleaning systems in vehicles.
  • Analysis and measurement tools in engines, instrumentation and characteristics of test benches.

Module 2: Electric and hybrid motorization systems

  • Power plants of hybrid and electric vehicles. Integration of both engines.
  • Electric vehicles with fuel cell.
  • Vehicle design based on its use (urban, highway or mixed), analysing the components of driving force and resistance to progress. 
  • Autonomy of operation in electric mode. Types of batteries, charging methods. Analysis of energy consumption of vehicles.

Module 3. Vehicle body design.

  • Types of vehicle bodies for cars, buses and semi-trailers.
  • Applicable design criteria based on requirements against static and dynamic loads and against shock.
  • Materials used in the construction of vehicle bodies.

Sensitivity studies based on the solving of practical cases of design, calculation and optimization of vehicle bodies, through computer programs based on FEM.

4. Academic activities

  • Master Class (10 hours)                    
  • Problem solving and cases (12.5 hours)
  • Laboratory practices (20 hours)                
  • Special practices (2.5 hours)
  • Study of theory and practical application or research works (65 hours)
  • Personalized teacher-student tutoring
  • Assessment (2.5 hours)

5. Assessment system

The subject is preferably evaluated with a continuous assessment that consists of four blocks:

  1. A work to be carried out by the students and presented publicly, referring to the Alternative internal combustion engines module. (33.4%, minimum grade 4/10)
  2. A written individual test regarding the Electric and hybrid Motorization module. (16.7%, minimum grade 4/10)
  3. A written individual test regarding the Vehicle body design module. (16.7%, minimum grade 4/10)
  4. Individual reports that reflect the work carried out during the subject's practices in the Electric and hybrid motorization modules and Vehicle body design, and that show the student´s ability to solve design, calculation and test problems related to the proposed cases, to be presented before the official call. (33.2%, minimum grade 5/10)

Students who do not take any of the tests proposed above or do not meet the minimum requirements must take the comprehensive test in the official call.

Alternatively, the student has the possibility of passing the subject by means of the global evaluation in the official calls for exams. The evaluation is carried out through a written test equivalent to the tests described and the practices report on the dates established by the centre.


Curso Académico: 2023/24

536 - Máster Universitario en Ingeniería Mecánica

66429 - Diseño avanzado de vehículos


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
66429 - Diseño avanzado de vehículos
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
536 - Máster Universitario en Ingeniería Mecánica
Créditos:
4.5
Curso:
1
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Objetivos de la asignatura

El objetivo principal de la asignatura es que el alumno adquiera la capacidad de diseñar y calcular subconjuntos pertenecientes a la Ingeniería de Automoción, que requieren unos conocimientos avanzados. Es el caso de los sistemas de motorización térmicos, eléctricos e híbridos o la carrocería de un vehículo. Otros subconjuntos tales como sistemas de dirección, suspensión y frenado de vehículos, habrán sido estudiados por el alumno en asignaturas previas correspondientes a Ingeniería de Automoción.

Objetivos de Desarrollo Sostenible de la Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/): Objetivo 11: Meta 11.2 y Meta 11.6; Objetivo 12: Meta 12.2; Objetivo 13: Meta 13.3

Recomendaciones para cursar la asignatura

Se aconseja a los alumnos cursar la asignatura de manera continuada. Es recomendable que el estudiante posea conocimientos básicos de Física General, Ciencia de Materiales, Elasticidad y Resistencia de Materiales, Diseño de Máquinas y Cálculo de Estructuras, Termodinámica y Transferencia de Calor y Fluidos.

2. Resultados de aprendizaje

  1. La adquisición de capacidades analíticas para la determinación del comportamiento estructural y térmico de vehículos.
  2. La adquisición de habilidades prácticas para la aplicación de metodologías experimentales en el diseño y cálculo de vehículos
  3. El análisis del comportamiento estructural de vehículos y sus componentes.
  4. Aplicación del Método de los Elementos Finitos (MEF) a la resolución virtual de problemas estructurales.
  5. Metodología de diseño basada en la combinación de técnicas de simulación y realización de ensayos. Aspectos generales, análisis de resultados, validación de modelos.
  6. La adquisición de capacidades para el diseño y dimensionado de sistemas térmicos en vehículos.
  7. La adquisición de capacidades para el diseño y la evaluación del confort, seguridad activa y ergonomía en vehículos.
  8. La adquisición de capacidades para el diseño y la evaluación de nuevos combustibles y tecnologías híbridas de propulsión de vehículos.
  9. La adquisición de capacidades para el diseño de los sistemas de control de encendido y alimentación en motores.
  10. Diseño, cálculo y optimización de componentes y de vehículos.
  11. Planteamiento y resolución de casos concretos mediante la aplicación de herramientas basadas en MEF.

3. Programa de la asignatura

Módulo 1: Motores de combustión interna alternativos

  • Tipologías y principios de funcionamiento de los motores de combustión
  • Principales componentes de los motores y su disposición típica 
  • Elementos de los sistemas de encendido e inyección electrónicos
  • Características de los combustibles clásicos y los derivados de la biomasa. Repercusión en las emisiones contaminantes de un motor. Sistemas de limpieza de gases en vehículos.
  • Herramientas de análisis y medida en motores, la instrumentación y características de los bancos de ensayo.

Módulo 2: Sistemas de motorización eléctrica e híbrida

  • Plantas de potencia de los vehículos híbridos y eléctricos. Integración de ambas motorizaciones.
  • Vehículos eléctricos con pila de combustible.
  • Diseño de vehículo en función de su uso (urbano, carretera o mixto), analizando las componentes de fuerza motriz y resistencias al avance. 
  • Autonomía de funcionamiento en modo eléctrico. Tipos de baterías, métodos de recarga. Análisis del consumo energético de los vehículos.

Módulo 3. Diseño la carrocería de vehículos

  • Tipologías de carrocería de vehículos, tanto de automóviles, como de autobuses y semirremolques.
  • Criterios de diseño aplicables basados en requerimientos frente a cargas estáticas y dinámicas y frente a choque.
  • Materiales aplicados en la construcción de la carrocería de los vehículos.
  • Estudios de sensibilidad basados en la resolución de casos prácticos de diseño, cálculo y optimización de carrocerías de vehículos, por medio de programas de ordenador basados en MEF. 

4. Actividades académicas

  • Clase magistral (10 horas)                    
  • Resolución de problemas y casos (12,5 horas)
  • Prácticas de laboratorio (20 horas)                
  • Prácticas especiales (2,5 horas)
  • Estudio de teoría y Trabajos de aplicación o investigación prácticos  (65 horas)
  • Tutorización personalizada profesor-alumno
  • Evaluación (2,5 horas)

5. Sistema de evaluación

La asignatura se plantea preferentemente con una evaluación continua que consta de cuatro bloques:

  1. Un trabajo a realizar por el alumnado que será presentado públicamente, referente al módulo de Motores de Combustión Interna Alternativos. (33.4%, nota mínima 4/10)
  2. Una prueba escrita realizada de manera individual referente al módulo de Motorización eléctrica e híbrida.(16.7%, nota mínima 4/10)
  3. Una prueba escrita realizada de manera individual referente al módulo de Diseño de carrocería de vehículos.(16.7%, nota mínima 4/10)
  4. Informes individuales que reflejen el trabajo realizado durante las prácticas de la asignatura en los módulos de Motorización eléctrica e híbrida y Diseño de carrocería de vehículos, y que muestre su capacidad de resolución de problemas de diseño, cálculo y ensayo ligado a los casos planteados, a presentar antes de la convocatoria oficial. (33.2%, nota mínima 5/10)

Los alumnos que no realicen alguna de las pruebas propuestas anteriormente o no alcancen los mínimos planteados, deberán realizar la prueba global en la convocatoria oficial.

El alumno tiene la posibilidad de superar la asignatura mediante la evaluación global en las convocatorias oficiales. La evaluación se realiza mediante prueba escrita equivalente a las pruebas descritas y el informe de prácticas en las fechas establecidas por el centro.