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• Julio Chavarri

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Problema 1. Un motor Diesel de cuatro tiempos, turboalimentado, con intercooler, de seis cilindros, con dos válvulas por cilindro (1 de admisión y 1 de escape), tiene los siguientes datos: 𝜀= 18/1; 𝜑1 =1,05; 𝛾𝑟 =0,04; nnom=2500; l0=14,3; 𝛼=1,6; S/D=1,1; i=6; D=100 mm; 𝜆 = 𝑅 = 0,28; p0=1bar; T0=25ºC; pk=1,95bar; Ta=360K; (𝛽 2 + 𝜉𝑎𝑑 )=3,5; exponente 𝐿 politrópico en el turbocompresor nk=1,55; Δ𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑐𝑜𝑜𝑙𝑒𝑟 =40ºC; diámetro y levantamiento de la válvula de admisión son dválvula=0,4D y h=0,25dválvula, respectivamente; la eficiencia efectiva del motor 𝜂𝑒 =0,35; el poder calorífico inferior del combustible=42500 kJ/kg. Considerando que la sección de paso la válvula de admisión es el área lateral de un cilindro, calcular; a) b) c) d) e) f) g)

La velocidad promedio del aire a través de la válvula de admisión Las pérdidas de presión en la admisión La eficiencia volumétrica El flujo másico de aire El flujo de combustible La potencia efectiva del motor Si al motor se lo hace trabajar en altura (pH=0,8 bar y TH=10ºC) a la misma velocidad, cuánto será el flujo de aire.

Problema 2.- Un motor Diesel de aspiración natural, de cuatro tiempos, de 6 cilindros 𝑅 (D=9 cm y S/D=1,10), la relación 𝜆 = 𝐿 = 0,28 y 𝜀 = 16. Considerar que la sección de paso del aire a través de las válvulas de admisión (2 por cilindro) es cilíndrica, que el diámetro y el máximo levantamiento de éstas son d v=0,3D y hv,max=0,3dv, respectivamente. El motor en su régimen nominal tiene una velocidad de 4500 rpm; 𝜉𝑎𝑑 + 𝛽 2 =3,5; Ta=340K; 𝛾𝑟 = 0,04; el coeficiente de recarga 𝜑1 = 1,03; el coeficiente de exceso de aire 𝛼 =1,5. El poder calorífico inferior del combustible Hu=42000 kJ/kg, la relación estequiométrica l0=14,3 y la eficiencia efectiva del motor en este régimen es 40%. Asumir que las condiciones atmosféricas son p0=1,01 bar y T0=20ºC. Calcular: a) La velocidad media del flujo de aire en la sección de paso de la válvula de admisión, en m/s. b) Las pérdidas hidráulicas en el proceso de admisión ∆𝑝𝑎 , en bar c) La eficiencia volumétrica, en %. d) El flujo másico de combustible, en kg/h. e) La potencia del motor, en kW. Problema 3.- Un motor E.CH. a GNV (90% CH4 y 10% C2H6), de aspiración natural, tiene una relación de compresión de 9,8/1, una cilindrada V H=3L, una velocidad nominal de 6000 rpm y un coeficiente de exceso de aire de α=0,97. En el régimen nominal las pérdidas relativas de presión en el sistema de admisión son 15%, la temperatura al final de la admisión es 330 K, el coeficiente de gases residuales 6% y el coeficiente de recarga 1,05. Si las condiciones ambientales son p0=1,01 bar y T0=20ºC, determinar:

1. Los caudales y flujos másicos de aire y combustible, en m 3/h y kg/h, respectivamente. 2. La potencia efectiva del motor en este régimen, si la eficiencia efectiva del motor es 27% y el poder calorífico del combustible es 33,5 MJ/m3 3. La emisión de monóxido de carbono en g/(kW.h) si se sabe que MH2/MCO=0,65. Problema 4. Un motor E.CH. a gasolina, de 3000 cm 3 de cilindrada, de cuatro tiempos, de aspiración natural, en el régimen nominal (n=6000 rpm) tiene una eficiencia volumétrica de 0,80. Luego, este motor es convertido a GNV (90% de metano y 10% de etano) sin cambiar la relación de compresión e instalando un mezclador en serie con el carburador original, por lo que la eficiencia volumétrica en el mismo régimen nominal varía 2%. Asumiendo que el GNV tiene un poder calorífico inferior de 33,9 MJ/m3 (a p0=1,01 bar y T0=20oC) y que la mezcla es estequiométrica, calcular: a) El flujo de aire cuando el motor es convertido a GNV, a p0=1,01 bar y T0=20oC, en kg/h. b) El caudal de GNV (en m3/h) en una localidad donde las condiciones atmosféricas son pH=0,75 bar y TH=10oC. Asumir que en esta localidad se regula la mezcla aire combustible de tal forma que la mezcla siga siendo estequiométrica (  H  1 ) c) La potencia del motor a GNV a nivel del mar y en la altura, en kW, asumiendo que en ambos casos la eficiencia efectiva del motor es 27%. Problema 5. Un motor E.CH. de aspiración natural, de cuatro tiempos y cuatro 𝑅 cilindros (D=S=98 mm, ε=10,0 y 𝜆 = 𝐿 =0,28), con 4 válvulas por cilindro (2 de admisión), tiene una velocidad nominal de 6000 rpm. Si la sección máxima de paso a través de cada válvula de admisión es 700 mm 2. Se sabe que en el régimen nominal el coeficiente sumatorio de pérdidas en la admisión es (𝛽 2 + 𝜉𝑎𝑑 ) =3,5, Ta=350 K, que durante la recarga ingresa 6% más de mezcla y 𝛾𝑟 =0,07. Asumiendo que las condiciones atmosféricas son p0=1,0 bar y T0=25 ºC, 𝜑𝑟 = 𝜑𝑠 = 1 y que el calentamiento del aire por el contacto con las paredes es Δ𝑇=12 ºC, calcular: a) La eficiencia volumétrica del motor, en % b) La presión de los gases residuales, en bar Problema 6. Se realiza un ensayo con un motor Diesel de cuatro tiempos, sobrealimentado con turbocompresor, con interenfriador, de 8 L de cilindrada, con una velocidad nominal n=2500 rpm, en un banco de pruebas con freno dinamométrico, tal como se muestra en el esquema siguiente. Los datos obtenidos en la prueba son los siguientes:    

Presión atmosférica p0=1,01 bar Temperatura atmosférica T0= 25ºC Diámetro de la tobera de aire dt=6 cm Coeficiente de descarga de la tobera Cd =0,98

        

Lectura del manómetro en “U” Δℎ=51 cm H2O Presión manométrica después del compresor pk1=0,95 bar-g Temperatura después del compresor Tk1=105 ºC Presión manométrica después del interenfriador pk2=0,90 bar-g Temperatura después del interenfriador Tk2=70 ºC Volumen consumido en la pipeta de combustible Δ𝑉 =0,234 L Tiempo de consumo de combustible 15,0 s Densidad del combustible 𝜌𝑐 =0,85 kg/L Relación estequiométrica l0=14,3 kg/kg

Se sabe que la fórmula para calcular el caudal de aire es:

𝑄𝑎̇ = 𝐴𝑡 𝐶𝑑 √

2∙Δ𝑝 𝜌0

, en m3/s

Donde: At=Área de la tobera y Δ𝑃 es la diferencia de presiones que provoca la tobera Determinar: a) La eficiencia volumétrica a la velocidad nominal. b) El coeficiente de exceso de aire

Problema 7.- Un motor E.CH. a gasolina, de aspiración natural, de cuatro tiempos, 𝑅 de 04 cilindros (D=8cm y S/D=1,0), la relación 𝜆 = 𝐿 = 0,28 y 𝜀 = 9,6. Considerar que la sección de paso del aire a través de las válvulas de admisión (2 por cilindro) es cilíndrica, que el diámetro y el máximo levantamiento de éstas son d v=0,36D y hv,max=0,25dv, respectivamente. El motor en su régimen nominal tiene una velocidad

de 5800 rpm, 𝜉𝑎𝑑 + 𝛽 2 =3 y un coeficiente de exceso de aire de α=0,96. Asumir que la temperatura al final de la admisión es 330 K, el coeficiente de gases residuales 7%, el coeficiente de recarga 1,05, las condiciones atmosféricas p 0=1,0 bar y T0= 20ºC. Calcular: a) Las pérdidas hidráulicas en el proceso de admisión ∆𝑝𝑎 , en bar. b) La potencia efectiva del motor en este régimen, si la eficiencia efectiva del motor es 29%, el poder calorífico del combustible es 44 MJ/m 3, y la relación estequiométrica 14,7 kg/kg Problema 8. Un motor, originalmente Diesel, de relación de compresión   16 / 1, de cuatro tiempos, de 4 L de cilindrada, de 4 cilindros, de aspiración natural, es convertido para trabajar con GNV con el ciclo Otto, reemplazando los inyectores por bujías, rebajando la cabeza de los pistones para así aumentar el volumen muerto de los cilindros en 55% e instalando un mezclador (aire-GNV) con una válvula de mariposa en el ducto de admisión. Estas son las únicas modificaciones hechas. En la versión Diesel, en el régimen nominal, el motor tenía los siguientes parámetros: nnom=3100 rpm, T = 25ºC, 1 =1,05, pa=0,87 bar, pr=1,15 bar. Después de la conversión, las pérdidas hidráulicas en la admisión (a la misma velocidad nominal nnom y con la válvula de mariposa completamente abierta) varían en ∆p a=0,05 bar y T se mantiene constante. Asumiendo que p0=1,01 bar, T0=20ºC. Calcular (justificando las asunciones que haga) la eficiencia volumétrica del motor en las dos versiones (a la velocidad nominal), en %. Problema 9. En relación al proceso de admisión de los motores de combustión interna, llene los espacios vacíos de la siguiente tabla con las palabras: Aumenta, aumenta ligeramente, disminuye, disminuye ligeramente o se mantiene constante y explique por qué.

Nº Parámetro 1 El coeficiente de gases residuales al aumentar la velocidad del motor. 2 3 4 5

El calentamiento del aire ∆𝑇 por contacto con las paredes del sistema de admisión de un motor E.CH. al disminuir la carga del motor. La eficiencia volumétrica de un motor Diesel al disminuir la carga del motor (con n=cte.). La eficiencia volumétrica del motor al convertirlo a GNV manteniendo instalado el carburador de gasolina. La eficiencia volumétrica del motor al aumentar el grado de elevación de presiones en el turbocompresor 𝜋𝑘 .

Problema 10. Un motor E.CH. de aspiración natural, de cuatro tiempos y cuatro 𝑅 cilindros (DxS=94x94 mm, ε=9,6 y 𝜆 = 𝐿 =0,28), con 4 válvulas por cilindro (2 de admisión), tiene una velocidad media del pistón de 18,5 m/s a la velocidad nominal. Si la máxima sección de paso a través de cada válvula de admisión es 850 mm2. Se

sabe que en este régimen el coeficiente sumatorio de pérdidas en la admisión es (𝛽 2 + 𝜉𝑎𝑑 ) =3,3; Ta=340 K; que durante la recarga ingresa 10% más de mezcla; y 𝛾𝑟 =0,07. Asumir que las condiciones atmosféricas son p0=1,0 bar y T0=25 ºC. Calcular: a) Las pérdidas de presión en el sistema de admisión del motor en el régimen nominal, en bar b) La eficiencia volumétrica del motor en el régimen nominal, en %. Problema 11. Responda brevemente: a) Señale 2 ventajas y 2 desventajas al utilizar 4 válvulas por cilindro en vez de 2. b) Explique por qué la relación de compresión de un motor prácticamente no influye en el valor de la eficiencia volumétrica. Problema 12. Calcular el consumo el consumo horario de combustible de un motor Diesel de cuatro tiempos, de cuatro cilindros y de aspiración natural, cuya velocidad del cigüeñal en el régimen nominal es 4000 rpm y la velocidad media del pistón en dicho régimen es 13,3 m/s. El combustible que emplea el motor es un gasóleo, cuya cantidad estequiométrica de aire es l0=14,45 kg/kg de combustible. La presión de la carga fresca dentro del cilindro al finalizar el proceso de admisión es 25% menor que la presión al inicio de la admisión. Se conocen los siguientes datos: S/D=1,15; ΔT=15 K; ε=18; pr=0,12 MPa; α=1,5; p0=0,101 MPa; T0=288 K. Asumir que los coeficientes de recarga y de barrido son iguales a 1 y que los calores específicos molares del aire y gases residuales son iguales. Problema 13. Un motor E.CH. de aspiración natural, con carburador, de cuatro tiempos y cuatro cilindros (D=S=81 mm, ε=9,5), tiene una velocidad nominal de 6000 rpm. S e sabe que en este régimen el flujo másico de aire que ingresa al motor es 267 kg/h. También se sabe que en el régimen nominal, la temperatura al final del proceso de admisión es Ta=350 K, que durante la recarga ingresa 6% más de mezcla y 𝛾𝑟 =0,07. Las condiciones atmosféricas son p0=1,0 bar y T0=25 ºC. Suponiendo que los coeficientes de soplado y 𝜑𝑟 son iguales a 1, y que el calentamiento del aire por contacto con las paredes es Δ𝑇=12 ºC, calcular: a) La presión de los gases residuales en el régimen nominal, en bar. b) La eficiencia volumétrica del motor si se cierra la mariposa de tal forma que las pérdidas hidráulicas se duplican manteniendo constante la velocidad del cigüeñal. (suponer que los coeficientes de recarga, soplado y 𝜑𝑟 no cambian). Problema 14.- Un motor Diesel de aspiración natural, de 6 cilindros, de 4 tiempos, tiene una cilindrada de 3 L. Cuando la velocidad del motor es 3000 rpm, el caudal de aire que ingresa al motor es de 65 L/s. Asumiendo que l0= 14,3 kg/kg; p0=101,3 kPa; T0=20 ºC; α=1,6; Hu=42,5 MPa; y que en este régimen la eficiencia efectiva del motor es 0,36. Calcule:

a) La eficiencia volumétrica, en %. b) La potencia efectiva del motor. Problema 15.- Un motor Diesel sobrealimentado con un turbocompresor e interenfriador, de 4 tiempos y 6 cilindros tiene una cilindrada de 39 L. Las temperaturas de los gases de escape a la entrada y a la salida de la turbina son 600 y 512 ºC, respectivamente. La presión del aire a la salida del interenfriador es 2,1 bar. La temperatura del aire a la entrada del compresor de 25ºC. Considerar que en el interenfriador, el aire se enfría 60 ºC. Asumir que la eficiencia mecánica del turbocompresor es 100%. La eficiencia volumétrica del motor es 95% a 1200 rpm, con una relación aire combustible de 23/1. El calor específico a presión constante de los gases de escape es 1,15 kJ/kg.K. Determinar: a) La temperatura del aire a la salida del compresor, en ºC. b) El flujo másico de aire que ingresa al motor, en kg/h. Problema 16.- Un motor E.CH., de aspiración natural, de relación de compresión  =9,5/1, tiene una velocidad media del pistón de Vp=15 m/s, un coeficiente de amortiguamiento  =0,2, un coeficiente de resistencia del sistema de admisión referido a la sección más estrecha  ad =3,8, un coeficiente de recarga 1 =1,05, un coeficiente de gases residuales 𝛾𝑟 = 0,09, una temperatura al final de la admisión Ta=340 K, p0=1,01 bar y T0 =24ºC. Calcular: a) La caída de presión en el sistema de admisión pa , en bar. b) La eficiencia volumétrica del motor en este régimen, en %. Problema 17. Un motor Diesel sobrealimentado, de 10 cilindros, de cuatro tiempos, tiene una velocidad nominal de 2500 rpm. En este régimen, la eficiencia efectiva del motor es 39%. Si la temperatura del aire de admisión después del compresor se determina con la ecuación:

𝑇𝑘 = 𝑇0 = {1 + (

1 𝜂𝑎𝑑,𝑘

𝑝𝑘

𝑘−1 𝑘

) [(𝑝 ) 0

− 1]}

Calcule la potencia efectiva del motor en el régimen nominal si se conoce lo siguiente: p0=0,1 MPa; T0=298 K; pk=0,2 MPa; ηad,k=0,70 (eficiencia adiabática del compresor); D=13 cm; S=14,95 cm; ηv=0,80; α=1,8; lo=14,45 kg/kg; k=1,4 (exponente adiabático del aire). Considere que el poder calorífico del combustible es Hu=42,5 MJ/kg Problema 18.- Un motor Diesel sobrealimentado con turbocompresor e interenfriador, de cuatro tiempos y cuatro cilindros (DxS=98x112 mm2, ε=16 y 𝜆=𝑅/𝐿=0,27), con 4 válvulas por cilindro (2 de admisión), tiene una velocidad nominal de 2800 rpm. Si el grado de sobrealimentación 𝜋𝑘 =2,2, el exponente politrópico de compresión en el compresor es 𝑛𝑘=1,48, el ∆𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑒𝑛𝑓𝑟𝑖𝑎𝑑𝑜𝑟=70 oC. Si la sección máxima de paso a través de cada válvula de admisión es 725 mm 2. Se sabe que en el régimen nominal: El coeficiente sumatorio de pérdidas en la admisión es (𝛽2+𝜉𝑎𝑑)=2,7, Ta=340 K, el

coeficiente de recarga 𝜑1=1,05 y 𝛾𝑟=0,03. Asumir que las condiciones atmosféricas son p0=1,0 y T0=25ºC. Calcular: a) Las pérdidas de presión en la admisión, en kPa. b) La eficiencia volumétrica del motor en el régimen nominal, en % Problema 19. Un motor Diesel de aspiración natural, de cuatro tiempos, de 2400 cm3 de cilindrada, tiene una potencia efectiva nominal de 26,5 kW a 1800 rpm a las condiciones atmosféricas de p0=1,01 bar y T0= 20ºC. A estas condiciones, la eficiencia volumétrica del motor es 82%. Este motor es llevado a una localidad donde las condiciones atmosféricas son pH=0,6 bar y TH=8ºC. Para compensar parcialmente la pérdida de potencia por efecto de la altura (a la misma velocidad de rotación), se lo sobrealimenta con un compresor de accionamiento mecánico. Asumir que en esta nueva localidad, la temperatura del aire a la salida del compresor es 75ºC y el exponente politrópico de compresión en el compresor es n c= 1,65. Determinar: a) El grado de elevación de la presión en el compresor 𝜋𝑘 en la altura. b) El flujo másico de aire aspirado por el motor a nivel del mar y en la altura, en kg/h. Problema 20. Un motor ECH. dedicado a GNV, de aspiración natural, de 2100 cm3 de cilindrada, de cuatro tiempos, tiene una velocidad nominal de 6000 rpm y una relación de compresión 𝜀 =12/1. Considerar que la velocidad del flujo a través de la sección de paso de las válvulas de admisión es 90 m/s, que el coeficiente sumatorio 𝜉𝑎𝑑+𝛽2=3,2, la presión y la temperatura atmosférica p0=1,01 bar y T0=22ºC, la temperatura al final del proceso de admisión Ta=340K, el coeficiente de gases residuales 𝛾𝑟=0,06 y que durante la recarga ingresa 5% más de mezcla. Asumir que el GNV está compuesto sólo por metano y que la mezcla es estequiométrica. Calcular: a) La eficiencia volumétrica en el régimen nominal. b) El caudal de GNV, en m3/h. Pregunta 21. Indicar cómo cambia el parámetro de admisión respectivo al variar la condición que se indica (manteniendo los demás parámetros constantes), llenar los espacios en blanco (en la columna “Variación”) de la tabla con las palabras aumenta, disminuye o se mantiene: Parámetro Condición Variación Δ𝑇 Si disminuye la carga (en un motor E.Ch.) 𝜂𝑣 Si disminuye la carga (en un motor Diesel) Δ𝑇 Al convertir un motor de gasolina a GNV 𝜂𝑣 Si aumenta la relación de compresión Δ𝑝𝑎 Si disminuye la relación S/D (Vh=cte) 𝜂𝑣 Si aumenta la temperatura de admisión (T0) 𝛾𝑟 Si disminuye  k del sobrealimentador Δ𝑇

Si se utiliza gasohol (E7,8) en vez de gasolina

Problema 22. Un motor E.CH., a gasolina, de cuatro tiempos, con ε=9,1; tiene una eficiencia volumétrica de 81% y un coeficiente de recarga (𝜑1 ) de 1,06 a su velocidad nominal, de 5.500 rpm (con la válvula de mariposa completamente abierta), siendo pa=0,85bar; Ta=340 K y Tr=850 K. Asumiendo que el coeficiente de pérdidas hidráulicas en este régimen es 𝜉𝑎𝑑 = 3,4; y que el coeficiente de amortiguamiento 𝛽=0,2. Luego, el motor se lo hace trabajar en vacío (carga cero) a la misma velocidad de rotación del cigüeñal. Asumir que pr, Tr y 𝜑1 , aproximadamente, no cambian con la carga. También asumir que p0=1,01 bar; T0=20°C y que en ambos regímenes se desprecia el barrido. Determinar: a) La velocidad media de la mezcla a través de la válvula de admisión (sección más estrecha), en el régimen nominal, en m/s. b) El coeficiente de gases residuales (en %) en el régimen nominal. c) El coeficiente de pérdidas hidráulicas en vacío si se sabe que la eficiencia volumétrica en este régimen es 19 %. Problema 23. Un motor E.CH., de aspiración natural, de 4T, al operar en su régimen nominal de 6000 rpm entrega una potencia nominal de 64 kW y tiene una eficiencia térmica en este régimen de 30%. El motor, que originalmente trabaja a gasolina, es convertido a GLP (60% de propano y 40% de butano). El GLP es introducido mediante un mezclador instalado en el conducto de admisión del motor. Asuma: p0 = 1,01bar;  

T0 = 295 K;

Cilindrada del motor: 1300 cm3

La eficiencia volumétrica del motor, en el régimen nominal, se reduce 5% al realizar la conversión a GLP. Las características de los combustibles:

Combustible Gasolina

Hu 44 MJ/kg

GLP

---

Densidad 0,75 kg/l 3  2 kg/m (en estado vapor, a condiciones ambientales)  0,54 kg/l (en estado líquido)



lo 14,7 kg/kg

0,95

---

1

Calcular: a) La eficiencia volumétrica cuando el motor trabaja con gasolina, en %. b) El consumo de GLP, en l/h (en estado líquido), a 6000 rpm y máxima carga. Problema 24. Un motor Diesel, de aspiración natural, de cuatro tiempos, es convertido para trabajar con gas natural (GNV) e inyección piloto de petróleo Diesel D-2. El GNV es introducido al motor conjuntamente con el aire durante la admisión. La inyección piloto es el 20% de lo que se inyecta normalmente (en la versión Diesel). Asumiendo los siguientes datos: • p0=1,01bar; T0= 298 K • Cilindrada del motor VH=3500 cm3; n=3500 rpm • La potencia efectiva, la eficiencia volumétrica (𝜂𝑣 =0,8) y la eficiencia del motor (efectiva) del motor no cambian al realizar la conversión. • 𝜆=1,5 en la versión Diesel. • Las características de los combustibles son

D-2 GNV

Hu 42,5 (MJ/kg) 33,8 (MJ/m3)

lo 14,3 kg/kg 9,9 m3/m3

Calcular: a) El caudal de GNV, en m3/h b) El coeficiente de exceso de aire aire-GNV. Problema 25.- Un motor Diesel monocilíndrico, de dos tiempos, con lumbreras de admisión y escape, tiene una relación de compresión (geométrica) ε=18,7/1; SxD=230x108 mm; sin descentrado (e=0); el ángulo de cierre de la lumbrera de escape es 70º después del PMI. Asumiendo que en el momento del cierre de esta lumbrera la presión dentro del cilindro es 1,1 bar. Asumir que en un determinado régimen (n=400 rpm), el motor trabaja con un α=2,3 y que 𝜂𝑣 =0,75 (p0=1,01bar y T0=22°C). La relación estequiométrica aire combustible 𝑙0 =14,3 kg/kg y 𝜌𝑐 =0,85 kg/L. Determinar: a) El consumo de combustible, en L/h. b) La presión al final del proceso de compresión (en el PMS), considerando un proceso isoentrópico (k=1,38), en bar. Problema 26.- En la figura se muestra la variación del coeficiente de llenado (𝜂𝑣 ) en función del ángulo de retraso del cierre de la válvula de admisión (𝜑4 ). Los datos experimentales obtenidos corresponden a un motor Diésel de aspiración natural de cuatro tiempos (SxD=120x140mm) para varias frecuencias de rotación: n = 1300, 1500, 1700, 1900 y 2100 rpm. a) Determine la frecuencia de rotación n (indicadas líneas arriba) que le corresponde a cada una de las curvas (1, 2, 3, 4 y 5) mostradas en la figura. b) Explique, brevemente, la tendencia de los valores máximos del coeficiente de llenado (de la curvas 1, 2, 3, 4 y 5) según la figura mostrada, es decir, la tendencia de 𝜂𝑣,𝑚𝑎𝑥 = 𝑓(𝑛, 𝜑4 ).

Variación del coeficiente de llenado según los ángulos de retraso del cierre de la válvula de admisión.

Problema 27.- Se realizó un ensayo con un motor Diesel de cuatro tiempos, sobrealimentado con turbocompresor, sin interenfriador, de 3,87 L de cilindrada, con una velocidad nominal n=2400 rpm, en un banco de pruebas con freno dinamométrico (ver figura). Los datos obtenidos en la prueba son los siguientes: Presión atmosférica p0=1,01 bar Temperatura atmosférica, T0= 25ºC Diámetro de la orificio para la medición del flujo de aire, d t=54,5 mm Coeficiente de descarga del agujero (placa orificio), Cd=0,60 Lectura del manómetro en “U”, Δh=17,2 cm H2O Lectura del manómetro en “U” después del compresor, Δhk=6,1 cm Hg Temperatura del aire después del compresor, Tk=40ºC Volumen consumido en la pipeta de combustible, ΔV =0,035 L Tiempo de consumo de combustible, 11,8 s Densidad del combustible, ρc=0,85 kg/L Relación estequiométrica aire combustible, l0=14,3 kg/kg Determine: a) La eficiencia volumétrica del motor a la velocidad nominal. b) El coeficiente de exceso de aire.