sistema

Motores de combustión interna
Un motor de combustión interna de 4 tiempos se modela mediante un ciclo Diesel de aire normal. Las condiciones iniciales son 300 K y 100 kPa. La carrera de compresión del ciclo se aproxima a un proceso politrópico PV1,35 = constante. El volumen muerto del pistón es 2,262*10-4 m3 y la relación de compresión del motor es 11. La relación de corte es el 25% de larelación de compresión. La carrera de potencia se aproxima a la ecuación PVn = constante y, durante esta carrera, entra al cilindro un calor igual al 73% de la pérdida de calor en la carrera de compresión. Asuma calores específicos constantes con la temperatura y determine lo siguiente:
a) Calcule los estados 2 y 3 y rellene los espacios correspondientes de la tabla siguiente:
Edo.
P (kPa)
T (K)
V(m3)
1



2



3



4




b) Exponente politrópico “n” correspondiente al proceso de expansión (carrera de potencia); el estado 4 del ciclo y rellene el espacio correspondiente de la tabla
c) Calor neto y el rendimiento térmico del ciclo

Un motor de cuatro tiempos de ignición por chispa funciona de acuerdo a un ciclo dual, es decir, parte del calor se transfiere al aire avolumen constante y parte a presión constante. El volumen en el punto muerto superior (espacio muerto) es 0,2 litros y dicho volumen equivale al 10% del volumen desplazado por el pistón. Las condiciones del aire al inicio de la compresión son 100 kPa y 300 K. Considere procesos reversibles politrópicos durante las carrera de compresión (n=1,3) y de expansión o potencia (n=1,5). La relación decorte (relación de inyección) es el 15% de la relación de compresión. La presión al final de la carrera de expansión es 450 kPa. Asuma calores específicos constantes con la temperatura para el aire (Cpo=1,0035 kJ/kgK; Cvo=0,7165 kJ/kgK; k=1,4; R=0,287 kJ/kgK). Determine:
a) Presión, temperatura y volumen de los estados que se indican en la tabla anexa (rellenar la tabla).
b) Interacciones de calordurante el ciclo, en kJ/kg.
c) Rendimiento térmico del ciclo.

Edo.
P (kPa)
T (K)
V (m3)
1
100
300

2



x



3



4
450




Las condiciones iniciales para un ciclo Otto de aire normal que opera con una relación de compresión de 8 a 1 son 100 kPa y 300 K. El ciclo produce un trabajo neto de 800 kJ/kg. La carrera de compresión del ciclo se aproxima a un procesopolitrópico igual a Pv1.24=constante y la carrera de expansión se aproxima a un proceso politrópico igual a Pv1.53=contante. Asumiendo calores específicos constantes, determine:
a) Presión y temperatura al final de cada proceso durante el ciclo.
b) Eficiencia térmica del ciclo
c) Presión media efectiva.

Un ciclo OTTO y un ciclo DIESEL de aire estándar, tienen una relación de compresión de 6. Larazón de corte o relación de inyección para el ciclo DIESEL es el 20% de la relación de compresión.
Ambos ciclos toman aire a 100kPa y 320K y el proceso de expansión para cada uno de ellos puede modelarse como un proceso politropico con n=1.5. En relación al proceso de compresión, considere que se lleva a cabo isoentropicamente para ambos ciclos. Considere calores específicos con la temperatura.Determine:
a) Presión, temperatura y volumen específico en los restantes puntos (extremos) para cada ciclo. Complete las tablas (pts):

Edo.
P (kPa)
T (K)
V (m3/kg)
1o



2o



3o



4o




Edo.
P (kPa)
T (K)
V (m3/kg)
1d



2d



3d



4d




b) Eficiencia térmica para cada ciclo.
c) Calor desechado al ambiente por cada ciclo en m3/Kg.
d) Represente elproceso para ambos ciclos en un mismo diagrama P-v

Se tiene un Motor Combustion Interna con una relación de compresión de 6 , un volumen desplazado de 0.0007 m3 y un pistón de diámetro 250 mm, se modela por medio de un ciclo Dual. Las condiciones de entrada al ciclo son 100 kPa y 320 K. La carrera de compresión del ciclo se aproxima a un proceso politrópico donde se reciben 252,986 kJ/kg de...