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MOTORES DE CONBUSTION INTERNA I

E s c u e l a S u p e r i o r P o l i t c n i c a

d e C h i m b o r a z o

F a c u l t a d d e M e c n i c a

E s c u e l a d e I n g e n i e r a

A u t o m o t r i z

2 1 / 1 0 / 2 0 1 2

Javier Labre

Cdigo: 857

ESPOCH Ingeniera Automotriz

Javier Labre Cdigo: 857

EJERCICIOS

6. Determinar la potencia efectiva y el gasto especifico efectivo de combustible de un motor diesel de

8 cilindros y 4 tiempos, si la presin media indicada pi = 7.5x105 m3, el grado de compresin = 16.5,

el volumen de la cmara de combustin Vc = 12x 10-5 m3, la velocidad angular de rotacin del eje del

cigeal = 220 rad/s, el rendimiento mecnico m= 0.8 y el gasto de combustible B = 1.02 x 10-2

kg/s.

Datos: Incgnitas:

= 16.5 m = 0.8 Ne =?

Vc = 12x 10-5 m3 B = 1.02 x 10-2 kg/s be =?

Pi = 7.5x105 Pa = 4

= 220 rad/s i = 8

( )

( )( )

( )( )( )( )

( )

( )



7. Determinar la potencia efectiva y el gasto especifico de combustible de un motor de carburador de

8 cilindros y de 4 tiempos, si el trabajo indicado de los gases durante un ciclo L = 649 J, el dimetro del

cilindro D = 0.1 m, el recorrido del embolo S = 0.095 m, la velocidad media del embolo Cm = 0.5 m/s, el

rendimiento mecnico m = 0.85 y el gasto de combustible B = 9.7x10-3 kg/s.

Datos: Incgnitas:

i = 8 = 4 Ne=?

Li = 649 J D = 0.1m be=?

S = 0.095 m Cm = 9.5 m

B = 9.7x10-3 m = 0.85

( )( )

( )( )

( )

( )( )( )( )

( )

( )



Papi

mPaxm

mxpi

ml

Fpi

720000

/108,02,0

108,1 823

8. Determinar la potencia indicada y la potencia de las perdidas mecnicas de un motor Diesel de 4

cilindros y de cuatro tiempos, si el grado de compresin = 17, el volumen total del cilindro

Va=11,9x10-4 m3, la velocidad angular de rotacin del eje cigeal = 157 rad/s y el rendimiento

mecnico m= 0,81. El diagrama de indicador del motor tiene el rea til F= 1,8x10-3 m2 la longitud l=

0,2 m, siendo la escala de presiones m= 0,8x108 Pa/m.

Datos:

a)

rps

rad

rev

s

rad62,246

2

1157

35

34

107

17

109,11

mxVc

mxVc

VaVc

Vc

Va

Vc

VcVh

38

3534

1033,8

107109,11

mxVh

mxmxVh

VcVaVh

VcVhVa

KwxNi

x

xrpsxmxxPaxNi

T

iVhpiNi

4

5

38

5

1096,2400000

330249,118

410

4)(62,246)(1033,8)(7200002

.10

...2

mPaxm

ml

mxF

m

srad

mxVa

T

i

Nm

Ni

/108,0

2,0

108,1

81,0

/157

109,11

17

4

4

?

?

8

23

24



b)

KwxNe

x

xrpsxmxxPaxNe

T

iVhpeNe

Pape

Paxpe

pimpe

pi

pem

4

3

38

3

1039,2400000

84750166,95

410

4)(62,2461033,8)(5832002

10

....2

583200

)(72000081,0

.

9. Determinar el rendimiento indicado y el rendimiento efectivo de un motor a diesel de 4 cilindros y

cuatro tiempos, si el grado de compresin e=17, el volumen total del cilindro Va=11.9*10-4 m3, la

velocidad angular de rotacin del eje cigeal w=157 rad/s, el poder calorfico inferior del

combustible Qa n= 42600 Kj/Kg, el gasto de combustible B=2.2*10-3 kg/s y el rendimiento mecnico

m = 0.81, el diagrama de indicador tiene una rea til F=1.9*10-3 m2, la longitud l=0.19m, siendo la

escala de presiones m=0.72*108

Datos

mPaxm

l

mxF

nm

sKgxB

KgKjnQ

sradw

e

mxVa

T

i

a

i

/1072.0

19.0

109.1

81.0

/102.2

/42600

/157

17

3109.11

4

4

8

23

3

4

410/4251012.17200002

2514.32

1157

720000

/1072.019.0

109.1

1012.1

109.11

109.11

10

2

33

823

3

34

34

3

xrpsxmxxPaxxNi

rpsradx

rev

s

radw

Papi

mPaxm

mxpi

ml

Fpi

mxVcVaVh

VcVhVa

mxVc

Vc

Vae

mxVcVhVa

T

piVhniNi

nBQ

Nini

a

i



3484.0

)/42600)(/102.2(

6592.32

6592.32

410

4251012.15832002

10

2

583200)720000(81.0

)()(

43.0

/42600/102.2/32.40

3

3

3

3

3

ne

KgKJskgx

Kwne

nBQ

Nene

KwNe

x

rpsxmxxPaxNe

T

PeVhniNe

PaPaPe

PePixnm

Pi

Penm

ni

KgKJskgxkwni

a

i

10. Determinar el gasto de aire que pasa a travs de un motor de carburador de 8 cilindros y de 4

tiempos, si el volumen total del cilindro del motor Va=7.9x3410 m , el volumen de la cmara de

combustin Vc =7x3410 m , la frecuencia de rotacin del cigeal 53 r.p.s., el coeficiente de

llenado de los cilindros 83.0v y la densidad del aire

3224.1

m

Kga

DATOS

Volumen Total

35

3434

109

107107.9x

mxVh

mxmVh

VcVaVh

VcVhVa

Gasto de aire 3

34

34

224.1

83.0

...53

107

107.9x Va

4

?

m

Kga

v

spr

mxVc

m



s

rad

rev

rad

s

rev333

1

2*53

s

Kg

s

rad

m

Kgmx

iavVh

0152.0

4

)333)(224.1)(83.0)(109(2

2

3

35

11. Determinar la cantidad de calor introducido en un motor Diesel de 6 cilindros y de cuatro

tiempos, si la presin media efectiva pe = 6.8*105 Pa, el grado de compresin e=16.5, el volumen de la

cmara de combustin Vc = 12*10-5 m3, la velocidad angular de rotacin del eje cigeal = 220

rad/s, el poder calorfico inferior del combustible Qian = 44000 KJ/kg y el gasto especifico efectivo de

combustible be = 0.25kg(kW-h)

DATOS:

i = 6

= 4

pe = 6.8 * 105 Pa.

( )

= 16.5 ( )

Vc = 12 * 10-5 m3

= 220 rad/s

Qian = 44000 KJ/Kg.

be = 0.25 Kg/KW.h

( )( )( )

( )

( )

Calor introducido



(

)

Un motor diesel de 4 cilindros y de 4 tiempos tiene la potencia indicada Ni=50.4Kw, y funciona a base

de un combustible cuyo poder calorfico interior es de 42000Kj/kg, siendo el rendimiento indicado

ni=0.4. determinar en KJ/s y en porcentaje las perdidas de calor a consecuencia del arrastre por los

gases de escape, si el volumen gases obtenidos al quemar 1 Kg de combustible Vg=15.9m3/Kg, el

volumen de aire que se necesita para quemar un 1 Kg de combustible Ve=15m3/Kg, la temperatura de

los gases de escape tg=600oC, la capacidad calorfica media de los gases cpg=1.45 KJ/(m3-K) y la

temperatura del aire ta=20oC.

Datos

KCta

Km

KJcpg

KCtg

Kg

mVa

Kg

mVg

hi

Kg

KJQ

i

oo

oo

a

in

29320

45.1

873600

15

9.15

4.0

42000

4

4

3

3

3

sKJKJsxQg

KKmKJKgmKKmKJkgmsKgxQg

VaCpaTaVgCpgTgBQg

sKgxKgKJ

KwB

BQ

NiB

NiniBQ

BQ

Nini

oo

a

in

a

in

a

in

/26.41)27.13754(/103

))293)(/45.1)(/15()873)(/45.1)(/9.15((/103

)(

/103)4.0)(/42000(

9.50

3

33333

3



13. Un motor diesel de 4 cilindros y de cuatro tiempos tiene los caballos por litro de cilindrada 3/100001 mKWN y funciona a base de combustible cuyo poder calorfico inferior es de

kgKJ /42900 .siendo el rendimiento efectivo =0.34. Determinar en porcentajes las prdidas de

calor arrastrado por el agua refrigerante, si el dimetro del cilindro D=0.12m el recorrido del embolo

S=0.14m, el gasto del agua refrigerante, a travs del motor Ga=0.94kg/s yla diferencia de temperatura

del agua al salir del motor y entrar en el t= C.

?%

11

/94.0

14.0

12.0

34.0

/42900

/10000

4

4

0

1

3

1

REF

a

e

a

q

CT

skgG

mS

mD

KgKJinQ

mKWN

i

Datos

%7.96

/77.976

284/19.4*/94.0

* 12

REF

REF

oO

REF

aaREF

q

sKJQ

KKkgKJskgQ

TTCGQ



14. Un motor de carburador de 6 cilindros y de 4 tiempos tiene la potencia efectiva Ne=50.7Kw y

funciona a base de un carburante cuyo poder calorfico inferior Qain=44000KJ/Kg, siendo el

rendimiento efectivo ne=0.26. Determinar el gasto especifico efectivo de combustible y el gasto de

agua refrigerante, si la cantidad de calor evacuado por el agua refrigerante Qref=62KJ/s y la diferencia

de temperaturas del agua al salir del motor y al entrar en l t=12o C.

Datos:

CT

sKJQref

ne

KgKJnQ

KwNe

i

o

a

i

12

/62

26.0

/44000

7.50

4

6

sKg

KKgKKJ

sKJ

TCa

QrefGa

TGaCaQref

KwhKgKw

sKgx

Ne

Bbe

sKgxKgKJ

Kw

nneQ

NeB

nBQ

Nene

o

a

i

a

i

/0519.0)285)(/19.4(

/62

)(

/314.07.50

)/1043.4(36003600

/1043.4)/44000(26.0

7.50

3

3

mci ejercicios

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