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Guias e Dicas
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Exercícios de Motores, Exercícios de Design de Motor de Veículo

Questões sobre Ciclo Otto, envolvendo resultados.

Tipologia: Exercícios

2020

Compartilhado em 15/06/2023

eu-e-talita
eu-e-talita 🇧🇷

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EXERCÍCIOS EXTRA DA UNIDADE VIII
1.Calcular a cilindrada de um motor de 6 cilindros, cujo pistão tem um diâmetro de 9,7
cm e um curso de 12,8 cm.
Considerando que:
V = cilindrada = ?
D = diâmetro do pistão = 9,7 cm
h = curso do pistão do PMI ao PMS = 12,8 cm
n = número de cilindros = 6
V = π.D2.h.n
4=3,1416 (9,7 cm)2.12,8 cm . 6
4= 5.675 cm3
2.Calcular a relação de compressão de um motor, cuja cilindrada individual (Ci) é de
1.003 cm3 e o volume da câmara de combustão (V) é de 59 cm3.
RC=Ci+V
V=1.003+59
59 =1.003
59 +59
59 =17:1
3.Admitindo que um motor a gasolina funcione reversivelmente entre as temperaturas t2
= 2.000oC e t1 = 20oC, determinar o rendimento térmico teórico do mesmo.
4.O balanço térmico de um motor acusou perdas da ordem de 60.000 kcal/h. Determinar:
a) o rendimento térmico; b) a potência do motor. Sabe-se que o motor consome 10 kg de
óleo diesel por hora, sendo o poder calorífico inferior do combustível 10.000 kcal/kg.
Qs = 60.000 kcal/h
Consumo = 10 kg/h
PCI = 10.000 kcal/kg
a) = ?
b)
W
=
Qe =10.000kcal
kg .10kg
h=100.000 kcal/h
η = QeQs
Qe =100.00060.000
100.000 = 0,4
W = QeQs =40.000kcal
h.427kgfm
kcal .1 cv
75kgfm
s.1h
3.600 s
W
=63,25 cv
5.Um motor, funcionando Segundo o ciclo Otto de 2 tempos, gera na primeira fase de
combustão um calor Q = 55 kcal/kg e na segunda fase Q = 67 kcal/kg a cada kg da
substância operante. A temperatura no início da compressão é t1 = 27oC e a pressão p1 =
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EXERCÍCIOS EXTRA DA UNIDADE VIII

1.Calcular a cilindrada de um motor de 6 cilindros, cujo pistão tem um diâmetro de 9, cm e um curso de 12,8 cm. Considerando que: V = cilindrada =? D = diâmetro do pistão = 9,7 cm h = curso do pistão do PMI ao PMS = 12,8 cm n = número de cilindros = 6

V =

π. D^2. h. n 4 =

3,1416 (9,7 cm)^2. 12,8 cm. 6 4 = 5.675 cm

3

2.Calcular a relação de compressão de um motor, cuja cilindrada individual (Ci) é de 1.003 cm^3 e o volume da câmara de combustão (V) é de 59 cm^3.

RC =

Ci + V V =

3.Admitindo que um motor a gasolina funcione reversivelmente entre as temperaturas t 2 = 2.000oC e t 1 = 20oC, determinar o rendimento térmico teórico do mesmo.

4.O balanço térmico de um motor acusou perdas da ordem de 60.000 kcal/h. Determinar: a) o rendimento térmico; b) a potência do motor. Sabe-se que o motor consome 10 kg de óleo diesel por hora, sendo o poder calorífico inferior do combustível 10.000 kcal/kg. Qs = 60.000 kcal/h Consumo = 10 kg/h PCI = 10.000 kcal/kg a)  =? b) W = Qe = 10.

kcal kg. 10

kg h = 100.000 kcal/h

η =

Qe − Qs Qe =

W = Qe − Qs = 40.

kcal h

kgfm kcal

1 cv 75 kgfms

1h 3.600 s W̅ = 63,25 cv

5.Um motor, funcionando Segundo o ciclo Otto de 2 tempos, gera na primeira fase de combustão um calor Q = 55 kcal/kg e na segunda fase Q = 67 kcal/kg a cada kg da substância operante. A temperatura no início da compressão é t 1 = 27oC e a pressão p 1 =

1 atm. Dados:  = 1,4; cv = 0,172 kcal/kg.K; R = 29,27 kgfm/kg.K. Calcular: a) as pressões e as temperaturas nos demais vertices do ciclo, sabendo-se que a taxa de compressão é 4,84; b) o trabalho em kcal/kg de substância operante e por ciclo; c) o rendimento do ciclo; d) fazer os gráficos nos planos pV e TS deste ciclo. Q 23 = 55 kcal/kg Q 34 = 67 kcal/kg T 1 = 27oC = 300,15 K p 1 = 1 atm =  = 1, cv = 0,172 kcal/kg.K R = 29,27 kgfm/kg.K a)p, T =? RC = 4, b)W (kcal/h) =? c)  =?

d)

a) p 2 p 1 = (

V 1

V 2 )

κ ⇒ p 2 = 4,841,4. 1 ⇒ p 2 = 9,1 atm

T 2

T 1 = (

V 1

V 2 )

κ− ⇒ T 2 = 300. 4,84 ⇒ T 2 = 564 K

Q 23 = cv(T 3 − T 2 )^ ⇒ 55 = 0 , 172 (T 3 − 564 )^ ⇒ T 3 = 883 , 77 K

p 3 p 2 =^

T 3

T 2 ⇒^ p^3 =^9 ,^1

564 ⇒^ p^3 =^ p^4 =^14 ,^26 atm

V 1 V 2 = 4,84 ⇒ V^1 = 4,84 V^2

p 1. V 1 = m. R. T 1

𝑚^2. 𝑉^1 = 29,

V 1 = 0,0965 𝑚^3 ⇒ 0,0965 = 4,84 𝑉 2 ⇒ 𝑉 2 = 𝑉 3 = 0,0199 𝑚^3

Q 34 = cp(T 4 − T 3 ) ⇒ 67 = 0,2405(T 4 − 883,77) ⇒ T 4 = 1.162,36 K

Sabendo-se que:

𝑅 = cp − cv ⇒ 29,27 = cp − 0,172 ⇒ cv = 0,

T 4

T 5 =^ (

V 4

V 5 )

κ− 1 ⇒ T 5 = 1. 162 , 36 (

0 , 4 ⇒ T 5 = 618 , 59 K