Ejercicios de motores térmicos
Ejercicio 1
Un motor de gasolina consume 7 litros/hora de gasolina, cuyo poder calorífico
es de 9.900 kcal/Kg y cuya densidad es 0,75 kg/dm3. Si su rendimiento global
es del 30 %, y gira a 3.500 r.p.m., obtener:
a) La potencia que desarrolla el motor, expresada en unidades del S.I.
b) El par motor que suministra, expresado en unidades del S.I.
Un motor diesel consume 6 l/h de gasoil cuyo poder calorífico es de 10.000 Kcal/kg y cuya densidad es de 0,8 Kg/l. Si el rendimiento global del motor es el 25% y gira a 4500 r.p.m., halle el par motor que suministra.
Leyendo una revista, observamos los siguientes datos oficiales referidos a un automóvil:
Diámetro x carrera: 82,5 x 92,8 mm. Relación de compresión: 10,5:1.
Potencia máxima: 110 KW a 6000 r.p.m. Par máximo: 180,32 N.m a 4.600 r.p.m.
A la vista de estos datos, responda:
¿Se trata de un motor de encendido por chispa o de encendido por compresión?. Razone la respuesta.
¿ Cuál es su cilindrada, si tiene cuatro cilindros?.
¿Cuál será el par motor al régimen de potencia máxima?.
Un fabricante está comprobando el prototipo de un motor en un banco de pruebas obteniendo los siguientes resultados:
Régimen de giro: 3000 r.p.m. Par obtenido: 120 N.m. Consumo de combustible: 10 l/h.
Se desea saber:
a) La potencia que está suministrando.
b) El consumo específico (g/KW.h), si el combustible tiene una densidad de 0,8 Kg/dm3.
c) El rendimiento, teniendo en cuenta que el combustible tiene un poder calorífico de 41.700 KJ/Kg.
Un motor de combustión interna alternativo tiene un rendimiento total del 30%. Cuando consume 9 l/h de un combustible de 41.700 KJ/Kg de poder calorífico y 0,85 Kg/dm3 de densidad, proporciona un par de 50,76 N.m. Calcule:
a) Los gramos de combustible que consume en un segundo,
b) La potencia que está suministrando.
c) La velocidad de giro del motor, en revoluciones por minuto.
Los motores térmicos cuyos datos se citan a continuación operan entre dos focos a temperaturas de 727 ºC y 127 º C:
a) QA=1000 kJ; W=650 kJ b) QA=2000 kJ; Q B=800 kJ c) W=1600 kJ; Q B=1000 kJ
d) Q A=1600 kJ; h=30% e) Q A=300 kJ; W=160 kJ; Q B=140 kJ f) Q A=300 kJ; W=180 kJ; Q B=120 kJ
g) Q A=300 kJ; W=170 kJ; Q B=140 kJ
Indica, en cada caso, si el ciclo correspondiente es reversible, irreversible o imposible.
Una motocicleta tiene un motor de DxC= 40x39 mmxmm, con una relación de compresión de 12:1, suministrando una potencia de 7 KW a 8.500 r.p.m. Calcule:
a) Cilindrada y volumen de la cámara de combustión.
b) Par motor que está suministrando.
La legislación actual permite a jóvenes de dieciséis años conducir motocicletas de 125 c.c. y hasta 15 c.v. de potencia máxima. De los datos de un fabricante se sabe que la carrera del motor de un determinado modelo es de 54,5 mm, que la relación de compresión es de 12:1 y que la potencia máxima se alcanza a 10.000 r.p.m. Calcule:
a) La potencia máxima permitida en KW.
b) Diámetro del cilindro.
c) Volumen de la cámara de combustión.
d) Par que proporciona a la potencia máxima.
Un motor de encendido por chispa, monocilíndrico y de dos tiempos, con un diámetro de 51 mm y una carrera de 49,6 mm, tiene una cámara de combustión con un volumen de 10,5 cm3. Este motor se ha probado en el banco de pruebas y se han obtenido los siguientes resultados:
a) Calcule la cilindrada y la relación de compresión.
b) Dibuje la curva característica de potencia de ese motor.
c) Calcule el par máximo, así como el par motor para la potencia máxima.
Ejercicio 10
La figura representa un motor térmico con un cilindro. El volumen total cuando el émbolo se encuentra en
el PMI es de 920 cm3. Sabiendo que la excentricidad del cigüeñal es de 55 mm y que el diámetro del pistón son 95 mm, calcular:>
a) La carrera.
b) La cilindrada.
c) La relación de compresión.
