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Ejercicios Maquinas de Combustión Interna 1. En un motor teórico Diesel, durante la compresión el volumen se reduce a 1/20,y durante la expansión adiabática se incrementa a 10 veces. El calor QA es producido por la combustión completa de un combustible cuyo PC es 38000 KJ/Kg. Al inicio de la compresión las condiciones son 1 bar y 300 K. El motor gira a 2100RPM y es de 2 tiempos. Calcular: A) Las presiones y temperaturas al final de cada proceso. B) La cilindrada que debe tener el motor para producir una potencia de 150KW. C) El consumo de combustible (kg/min). 2. Un motor de combustión interna de 4 tiempos, 8 cilindros (D=16cm, L=14.5cm, c=5%) trabaja con el ciclo Diesel. Trabajando a 2000RPM consume 20Kg de aire por cada kg de combustible (PC=40000KJ/kg) siendo la eficiencia mecánica de 0.90. Si T1=37°C y P1= 1bar, calcule: A) La relación de combustión B) La potencia al freno (en KW) 3. Un ciclo Diesel tiene una relación de compresión de 16, presión mínima 1 bar, temperatura mínima 27°C, temperatura máxima 1727°C, calcule: A) P, V y T para cada estado de ciclo y la eficiencia teórica. B) Compare la eficiencia de este ciclo con la de un ciclo Carnot con las mismas temperaturas límite. 4. Un motor Diesel tiene una relación de compresión de 18 y el cierre de la inyección se da al 10% de la carrera, la presión y temperatura al inicio de la compresión son de 27°C y 1 bar. Calcular: A) El calor proporcionado por el ciclo. B) La temperatura de los gases de escape C) La eficiencia térmica del ciclo D) Relacion aire combustible si el PC del mismo es de 40000KJ/kg. 5. Un motor de encendido por chispa, de 6 cilindros y cuatro tiempos tiene una potencia indicada de 120 KW y una potencia efectiva de 96KW. a) Calcular su potencia efectiva si se desconecta una bujía y se mantienen las mismas RPM y las mismas perdidas mecánicas. b) Si desconectada la bujía la cilindrada es 2500cc y su velocidad 1000RPM, determinar la presión media efectiva. 6. Un motor de explosión de cuatro tiempos y cuatro cilindros, tiene una relación de compresión igual a 8, la relación aire combustible es de 21.5 y el combustible tiene un PC igual a 39560 KJ/kg; las condiciones iniciales son de 1 bar y 27°C. Calcular: A) La presión y temperatura máxima del ciclo B) La presión media efectiva

C) El consumo especifico de combustible, si el motor entrega 120KW y la eficiencia mecánica es del 80%. 7. Para un motor de explosión se tiene: Relación aire combustible=15, eficiencia del ciclo teórico =58.5%. El trabajo real equivale a un 90% del trabajo teórico. La eficiencia mecánica es de 80%. El motor aspira 2kg de aire por segundo, gira a 1200rpm y es de 4 tiempos. El Poder calorífico del combustible es de 42000KJ/Kg. Se pide: A) Trazar el diagrama teórico, indicando las temperaturas correspondientes, si al inicio de la compresión P1= 1 bar y T1=27°C. B) Determinar la potencia al freno del motor C) Determinar la eficiencia térmica al freno. 8. Un motor teórico de 4 tiempos que trabaja con el ciclo Diesel, tiene un volumen de desplazamiento de 500cm3/ciclo; la relación de compresión es 20 y el eje del motor gira a 3000RPM. La relación de combustión es 2.6 y la presión media indicada es 4.5 bar. Calcular: A) La eficiencia térmica del ciclo B) El consumo de combustible en kg/hr, si PC=40000KJ/KG, T1=27°C; P1=1 bar C) Si se reduce el consumo de combustible a la mitad, permaneciendo invariables el resto de parámetros. Cuál será el nuevo valor de la presión media indicada?