Tecnologias Emergentes no Setor Automóvel

Conhecimentos de Base Recomendados

Ao nível de Motores de Combustão Interna e de Sistemas e Componentes de Veículos.

Métodos de Ensino

Nas aulas teóricas é feita uma exposição teórica de cada um dos conteúdos curriculares.
Nas aulas teórico-práticas é efetuada a análise de temas e conteúdos escolhidos pelos alunos, bem como a elaboração de trabalhos / relatórios.

Resultados de Aprendizagem

» Identificar e caraterizar tecnologias emergentes no setor automóvel;
» Conhecer soluções tecnológicas emergentes de propulsão automóvel;
» Avaliar diferentes opções de combustíveis alternativos;
» Conhecer a legislação europeia no que concerne à poluição e seus limites;
» Conhecer soluções tecnológicas e equipamentos tendentes à redução de emissões poluentes.

Programa

1. OPTIMIZAÇÃO EM MOTORES CONVENCIONAIS
Motores: Wankel; Stirling e motores e turbinas a gás; Motores turbofan de aviação. Tecnologias de otimização dos pontos de funcionamento; Arrefecimento intermédio; Injeção direta de combustível; Controlo variável de distribuição; Válvulas pneumáticas; Compressão variável; Ciclo dividido; Desativação de cilindros; Eficiência energética de motores.
2. SOLUÇÕES EMERGENTES DE PROPULSÃO
Sistemas de propulsão: híbridos, elétricos, combustão interna a hidrogénio, HCCI, ar comprimido. Células de combustível.
3. TECNOLOGIAS EMERGENTES NO SETOR AUTOMÓVEL
Tecnologias de materiais e de processo: Tecnologias emergentes para preparação e redução de atritos internos de motores; Tecnologias de produto: Atuadores mecânicos vs. elétricos; Direções e suspensões ativas; Sistemas de segurança ativa, passiva e conforto. Tecnologias de controlo e multimédia: Unidades de comando e controlo do motor; Tecnologias de informação e comunicação; Sistema OBD II / EOBD, equipamentos oficinais de diagnóstico eletrónico, diagnóstico remoto, cibersegurança, telemática e conetividade; Sistema GPS; Equipamento de auto-diagnóstico; Equipamentos oficinais de diagnóstico eletrónico, diagnóstico remoto, cibersegurança, telemática e conetividade em veículos; Atualizações de software por sistema passthrough. Veículos autónomos: Evolução do conceito; Legislação aplicável; Enquadramento de funções como RADAR (controlo de aproximação de objetos, travagem de emergência); LDWS (alerta de saída involuntária de faixa de rodagem); ACC (cruise control adaptativo); Sistema ADAS nos vários níveis de autonomia. Novas tecnologias de preparação de motores. Aerodinâmica: sistemas de ajuste aerodinâmico de veículos, suspensões ativas, defletores dinâmicos.
4. SISTEMAS MITIGADORES DO CONSUMO DE COMBUSTÍVEL E DA POLUIÇÃO AMBIENTE
Legislação ambiental; Elementos poluentes; Formação de poluentes e seu controlo. Análise comparativa dos diferentes combustíveis; Combustíveis e lubrificantes sintéticos; Controlo periódico de eficiência dos sistemas antipoluição; Eficiência energética de motores; Redução de atritos internos de motores; Utilização de outras tecnologias de mitigação da formação de efluentes gasosos, ruido e consumo de combustível. Sistemas de recirculação dos gases de escape; Coletores de geometria variável; Tecnologias de otimização dos pontos de funcionamento. Soluções de tratamento das emissões de escape e do ruído: Catalisadores; Filtros de partículas; Sistema de redução catalítica seletiva; Sensores de controlo de gases de escape: sonda lambda, NOx, NH3, diferencial de pressão, temperatura. Tratamento de veículos em fim de vida.

Docente(s) responsável(eis)

António Santos Simões

Métodos de Avaliação

Nesta unidade curricular é aplicada a metodologia de avaliação periódica, com as seguintes características:
1) Elaboração e discussão de um trabalho / relatório individual (excecionalmente por grupo de 2 alunos), redigido em formato PowerPoint, página vertical, usando o tipo de letra Times New Roman, tamanho 24, com 12 a 15 linhas úteis por diapositivo e com um mínimo de 25-30 diapositivos*n.º de alunos do grupo, com páginas cheias de texto descritivo. O número de 25-30 diapositivos*número de alunos do grupo não contabiliza a capa, índice e referências bibliográficas e inclui um capítulo sobre a manutenção de equipamentos associados à nova tecnologia descrita. A bibliografia terá que mencionar pelo menos 3 livros e/ou 3 artigos científicos publicados em revista. A entrega do trabalho / relatório ocorrerá até às 09h00m de segunda-feira da nona semana de aulas. A análise e discussão dos relatórios ocorrerá ao longo do que resta para a conclusão do semestre. Esta componente de avaliação contribui com 50% para a classificação final, para uma escala de 0 a 20 valores.
2) Prova de avaliação, a qual é realizada nas épocas oficiais de exame. Esta terá a duração máxima de 2 horas, com 15 questões de âmbito global da disciplina, em que cinco delas são de desenvolvimento e dez são do tipo escolha múltipla. Esta componente de avaliação também contribui com 50% para a classificação final, numa escala de 0 a 20 valores.
As questões de escolha múltipla respondidas pelos alunos, de forma errada, terão um desconto
correspondente a um terço da cotação (até -0,33333333 valores).
Poderão existir questões de escolha múltipla com mais do que uma afirmação correta.
Apenas podem obter aprovação na unidade curricular os alunos que frequentem 75% de todas as aulas.
NOTAS:
a) Alunos que não obtenham frequência mínima de 50% das horas totais de contato não poderão ser avaliados no presente ano letivo.
b) A aprovação do aluno, está condicionada à obtenção dos seguintes requisitos:
b.1) Ter atingido um mínimo de 8 valores na classificação do exame final.
d.2) Classificação média não inferior a 9 valores, na escala de 0-20 valores, na componente referente à elaboração, apresentação e discussão do trabalho / relatório.
c) Quando a reprovação decorrer do aluno não ter sido atingido o mínimo definido para aprovação na parte do exame final ou no trabalho / relatório, será lançado na pauta essa classificação insuficiente.


    Estágio(s)

    NAO

    Bibliografia

    a) Bibliografia:
    Hossay P.(2019). Automotive Innovation: The Science and Engineering behind Cutting-Edge Automotive Technology (1st Ed.), CRC Press. ISBN: 9781138611764.
    Denton, T. (2018). Alternative Fuel Vehicles (1st Ed)., Routledge. ISBN: 781138201316.
    Denton T. (2019). Automated Driving and Driver Assistance Systems (1st Ed.), outledge. ISBN: 9780367265601.
    Halderman, J., Linder, J.(2011). Automotive Fuel and Emissions Control Systems (3rd ed.), Pearson. ISBN: 9780132542920.
    Schuetz, T. (2015). Aerodynamics of Road Vehicles (5th Ed.), SAE International. ISBN: 9780768079777.
    Moller, D., Haas. R. (2019). Guide to Automotive Connectivity and Cybersecurity (1st Ed.), Springer. ISBN: 9783319735115.
    b) Recursos didáticos usados na lecionação:
    Diapositivos elaborados pelos docentes.