motores termicos

1. Un motor tipo OTTO de 4 cilindros desarrolla una potencia efectiva (al freno) de 65 CV a 3500 rpm. Se sabe que el diámetro de cada pistón es de 72 mm, la carrera de 94 mm y la relación de compresión rC=
9:1.Determinar:
a) Cilindrada del motor.
b) Volumen de la cámara de combustión.
c) Rendimiento térmico del motor. (tomar el coeficiente adiabático  = 1,33). d) Parmotor.




a)

2 2
Vu  D  L  (7,2 cm)  (9,4 cm)  382,72 cm3
4 4
Vt  N  Vu  4  382,72  1530,88 cm3
 1531 cm3


b)
r  Vu Vcc ;
C Vcc


9  382,72 Vcc ;
Vcc



9Vcc  382,72  Vcc;



8Vcc  382,72;



Vcc  47,84 cm 3


c)
  1  1,33  1  0,33  1 
rC
1
 1
 1  1
90,33
 1  1  0,5157
2,065

 51,57 %


d )
65 CV · 736 W  47840 W  P


 M · 2 ·· n


 M  PFRENO ·60  47840 W · 60  130,52 N · m
CV FRENO 60
2· ·n
2 · ·3500
2. Un motor con un rendimiento del 45,30% consume 9 litros de combustible a la hora. Considerando que la densidaddel combustible es de 0,72 g/cm3 y su poder calorífico Pc = 10000 kcal/kg. Determinar:
a) Potencia absorbida por el motor (la potencia se expresará en CV). b) Potencia al freno (la potencia se expresará en CV).

a)

Masa combustible / hora  Vol.  d  9  0,72  6,48 kg / h h
d  0,72 g / cm3  0,72 kg / dm 3  0,72 kg / litro

Q / h  masa comb.  Pc  6,48 10000  6,48 10 4 kcal/ h  6,48 107 cal / h h
P  6,48 107 cal / h  4,18J  1h  7,524 10 4 J / s  7,524 10 4 W
ABSORBIDA
1cal
3600s

PABSORBIDA
 47,524 10 4 W  4,157 10 4 W  1CV  102,23 CV
736W


b)
PFRENO  PABSORBIDA   102,23  0,4530  46,31 CV
3. Un cierto motor diesel consume 9,5 kg de combustible por hora, cuyo calor de combustión es 11.000 kcal/kg. Si elrendimiento del motor es del 30%. Determinar:
a) Cuántas calorías se convierten en trabajo. b) Cuántas calorías se disipan.
c) Potencia total absorbida (la potencia se expresará en CV).
d) Qué potencia útil desarrolla el motor (la potencia se expresará en CV).



a)
La masa de combustible consumida en 1 hora:

mCOMBUSTIBLE
 9,5 kg 1hora  9,5 kg h

Qc es el calor total que elmotor absorbe de la combustión del combustible durante 1 hora:
3

Q  P
 m  11.000 kcal  9,5kg  104.500 kcal  10 cal  104.500.000 calorías  104,5 106 calorías
c c kg
1kcal

El 30% del calor total se transformará en trabajo útil.

QÚTIL= Qc·η= 104.500.000 cal×0,30= 31.350.000 calorías (en 1 hora)

b)
El calor perdido es el 70%restante, que no se aprovecha:

QPERDIDO= Qc·η= 104.500.000 cal×0,70= 73.150.000 calorías (en 1 hora)

c)
La potencia absorbida es la relación entre el calor absorbido, es decir de la combustión y el tiempo, pero Qc hay que transformarlo a su equivalente en trabajo en julios.

Q  104.500.000 calorías  4,18 julios  436.810.000 julios  436.810.000 julios
c1 caloría


 
P  QC  436.810.000 julios  436.810.000 julios  121.336,11 W   1CV   CV

ABSORBIDO t

1 hora

3.600 segundos
 736W 
164,86
 

d)
La potencia útil es el producto de la potencia absorbida por el rendimiento:

PÚTIL= PABSORBIDA·η= 164,86 CV× 0,30= 49,46 CV
4. Unmotor de explosión tipo OTTO de 4 cilindros y 4 tiempos que gira a 3600 r.p.m. y tiene las siguientes características: Vu = 285 cm3, rc = 8:1, rendimiento motor 34,8%. El motor se alimenta con un combustible de densidad igual a 0,76 g/cm³ y poder calorífico igual a 10700 kcal/kg.
Datos: Equivalente térmico del trabajo  = 4,18 J / cal
Relación de combustión (aire / combustible) = 12000...