Ramas de la ingeniería

La ingeniería en sus orígenes se dividió en las actividades que se desarrollaban por los militares (ingeniería militar) y aquella que no era militar, a la que se le llamó civil. En la ingeniería militar se trataban, entre otros, aspectos relacionados con logística, los materiales, las armas, la construcción, la artillería. En la ingeniería civil se incluían actividades de construcción que se realizaban en las ciudades, las empresas, las minas y el pueblo en general. Producto de los avances técnicos de la revolución industrial la ingeniería amplió sus campos de acción, demandando la participación de más especialistas en el diseño, la planeación y la construcción.

A mediados del siglo XIX producto de la expansión industrial y las necesidades de la sociedad surgieron nuevas especialidades en la ingeniería, de las que se destacan la ingeniería mecánica, la ingeniería en minas. Los ingenieros civiles se distinguen, en aquella época, por hacer trabajos de topografía, agrimensura, la construcción de edificios, caminos, puentes, puertos y vías de ferrocarril.

La gran demanda social, intelectual e industrial que se dio durante el siglo XX  y el notable establecimiento de instituciones de enseñanza generó el desarrollo de un gran número de ramas o especializaciones en campos de la ingeniería, así se pueden encontrar entre otras especialidades de: aeronáutica, química, eléctrica, mecánica, industrial, telecomunicaciones, electrónica,  geología, petrolera, la energía nuclear, eólica y solar, informática. Además se han desarrollado especialidades en la investigación y explotación de la energía eólica, solar y nuclear, y en el desarrollo automotriz, de los alimentos y la genética. (ver tabla de ingenieros registrados en México en 2001)

En el siglo XXI como producto de la era del conocimiento, se observan claras tendencias del trabajo multidisciplinario en la ingeniería, esto en campos muy variados, en los que en otras épocas no sería lógico pensar que los ingenieros podrían intervenir en ellos, por ejemplo: en finanzas, administración, estudios y descifrado del genoma humano, en la ingeniería espacial, en la nanotecnología, en la construcción de servo mecanismos autómatas, en el desarrollo de mejores sistemas de manejo de la información, en la metrología y otras muchas áreas.

En la actualidad existen muchas especialidades en las diferentes ramas de la ingeniería, además de que una de las principales características de los ingenieros de esta época es que pueden moverse en diferentes campos de la ciencia y que deben estar aprendiendo durante toda su vida.

A continuación se presentan algunas especialidades de unas de las ramas de la ingeniería más comunes.

Ingeniería civil

ESTRUCTURAS

Análisis y estudio de las estructuras necesarias para la construcción de puentes, edificios, cúpulas, presas, etc.

TRANSPORTE

Estudio, diseño, análisis y construcción de las vías de comunicación terrestres y marítimas, en ellas se incluyen puertos, aeropuertos, terminales de camiones y ferrocarriles.

SANITARIA

Diseño y construcción de sistemas de alcantarillado, plantas de tratamiento de aguas residuales y pluviales, plantas potabilizadoras de agua y sistemas para evitar la contaminación ambiental.

HIDRÁULICA

Detección de fuentes de agua potable, construcción de instalaciones portuarias y fluviales, diseño y construcción de sistemas de riego, presas, canales y redes de distribución.

GEOTECNIA

Estudio y análisis de los suelos y las rocas, en los que se construirán edificios, carreteras, puentes, presas o plataformas petroleras.

GEODESIA

Estudio y análisis de la superficie de la tierra para determinar los proyectos de ingeniería civil, para ello se utilizan satélites o la aerofotometría.

CONSTRUCCIÓN

Construyen lo que los demás ingenieros calculan o diseñan, su especialidad es la administración de recursos técnicos, financieros y humanos.

Ingeniería eléctrica

GENARACIÓN  DE POTENCIA

Estudio y solución de problemas relacionados con la generación de la energía eléctrica, se trata el diseño de los generadores y su acoplamiento a las fuentes de energía que los mueven.

INSTALACIONES Y DISTRIBUCIÓN

Diseño de sistemas de distribución de la energía eléctrica, se estudian los conductores y las instalaciones necesarias para que en el transporte se pierda lo menos posible del fluido. En esta especialidad se incluye el transporte desde el sitio en el que se genera la energía, hasta su consumo.

INSTRUMENTACIÓN Y ALMACENAJE

Se diseñan, construyen y manejan los instrumentos necesarios para medir la energía eléctrica, su distribución y almacenamiento.

Ingeniería electrónica, telecomunicaciones y control

Electrónica

Diseño y construcción de circuitos de bajo voltaje y de tamaños muy reducidos para producir, detectar, ampliar, modificar, reproducir señales eléctricas. 

Comunicaciones

Diseño de sistemas de comunicación incluyendo la generación, conducción y recepción de las señales, para ello construye aparatos como radares, satélites, estaciones de radio o televisión y usa diferentes tipos de conductores.

Robótica

Diseño y construcción de máquinas autómatas que realizan actividades de gran precisión, ls que incluso pueden llagar a sustituir al hombre en operaciones mecánicas.

Computación

Diseño, construcción y operación de máquinas con hardware y software que procesan y transmiten información.

Ingeniería mecánica

Generación, conservación, medición y uso de la energía

Diseño de equipo y sistemas para la generación,  conversión y aprovechamiento de los diferentes tipos de energía como la térmica, mecánica, de los fluidos o del movimiento en general.

Diseño de máquinas para conversión y generación de energía

Diseño de máquinas que convierten la energía en sus diferentes tipos, en esta parte se incluyen las máquinas térmicas, de movimiento reciprocante, de combustión o de otros tipos de energía como la solar o la nuclear  

Manufactura

Diseño, construcción y uso de máquinas que se utilizan para fabricar o producir artefactos de diferentes tipos, como las inyectoras de  plástico o las máquinas con las que se pueden construir otras máquinas.

Se podrían mencionar las diferentes especilidades de otras ramas de la ingeniería como: la química, industrial, petrolera, de sistemas, automotriz, nuclear, metalúrgica, petrolera, de minas, ambiental, de alimentos, genética y otras muchas.

En la actualidad no existen ingenieros que trabajen solos en el diseño o la solución de un problema, las exigencias y complejidad de los problemas a los que se enfrenta la ingeniería requiere de la participación de muchos especialistas de muchas disciplinas.

La ingeniería mecánica y su desarrollo

En algunas ocasiones se piensa que la ingeniería mecánica ha sido rebasada por las otras ramas de la ingeniería, sin embargo todos los artifactos que requeiren del aprovechamiento de la energía están intemamente ligados a la ingeniería mecánica. No se puede dejar de pensar en la nanotecnología, en la que el buen funcionamiento de las piezas de las diminutas máquinas forma parte de la ingeniería mecánica.

Como muestra del desarrollo de la ingeniería mecánica, se presenta una tabla en la que se comparan las características de un automovil comercial y uno utilizado para participar en las competencias de Fórmula I.

Característica

Auto F-1**

Auto Comercial

Observaciones

Potencia

800 H. P.

130 H. P. a 350 H.P.

El caballaje de 350 H.P. corresponde a un motor Crysler

H.P./ l

250

100

La potencia por litro de cilindrada de los autos comerciales llega a ser de 70 HP/l

Velocidad máxima

350 Km/h

180 Km/h a 250 Km/h

Algunos autos comerciales llegar a desarrollar más de 300 Km/h, pero sólo los sostienen durente unos minutos.

Revoluciones máximas (RPM)

18,000

7,000

 

Consumo de combustible

0.75 Km / l

12 Km / l

El rendimiento de automóviles comerciales grades es de 3.1 Km/l

Consumo de aceite

3.5 litros por cada 100 Km.

1 litro por cada 10,000 Km.

La marca VW llega a consumir en sus motores convencionales 1 litro por cada 5000 Km.

Durabilidad

400 Km.

200,000 Km.

Existen autos comerciales que han durado más de un millón de kilómetros

Ruido

160 Db

65* Db

Un Boing 747 produce 160 Db en su despegue

Monoblock

20 aleaciones

2 aleaciones

Las dos aleaciones en el auto comercial son acero y aluminio.

Cilindros

10 o 12

4*, 6, 5, 8

El número de pistones superiores a cuatro son de autos diferentes al Renault Clio

Cilindrada

3.5 a 4 l

1.4 a 4.2

4.2 corresponde un motor Crysler V8

Peso del motor

90 Kg

193 Kg*

 

Peso del auto

650 Kg

1,100 kg*

 

*Auto compacto como el Clio Sport de Renault

** Motor V10 3.5 L RS22 de Renault aspiración simple

Fuente: Periódico Reforma 24 de agosto de 2002. Sección Automotriz.

Imaginemos todo lo que la ingeniería mecánica a aportado al desarrollo de máquinas como las que se utilizan en las carreras Fórmula I o en la construcción del transbordador espacial, y cuánto de lo que se aplica en esas maravillas de ingeniería tiene repercusiones en nuetras vidas diarias.