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GUA 5oSEMESTRE
FUNDAMENTOS DE MOTORES DECOMBUSTIN INTERNA
UINDAD I
ANLISIS PARAMTRICO DEL MOTOR DE COMBUSTIN INTERNA ALTERNATIVO
1.- Explica que es un motor de combustin interna.
R.- Es aquella maquina que funciona mediante un ciclo termodinmico, o un ciclo mecnico,
produce trabajo a expensas de la liberacin de la energa latente del combustible.
2.- Explica que es un motor de combustin interna alternativo.
R.- Son motores de combustin interna, que transforman la enrgica calorfica del combustible, en
energa mecnica, a travs de rganos en movimiento alternativo.
3.- Explica que es un motor de combustin interna rotativo.
R.- Un turborreactor consiste en una entrada de aire, un compresor de aire, una cmara de
combustin, una turbina de gas (que mueve el compresor del aire) y una tobera. El aire entra
comprimido en la cmara, se calienta y expande por la combustin del combustible y entonces es
expulsado a travs de la turbina hacia la tobera siendo acelerado a altas velocidades para
proporcionar la propulsin.
4.- Cuales son las diferencias entre los dos motores de combustin interna, indcalas todas.
MCIA MCIRMenor potencia. Mayor potencia.
Menor gasto combustible. Mayor gasto combustible.Menor empuje. Mayor empuje.
Mas partes mviles. Menos partes mviles.
5.-Explica correctamente el principio de funcionamiento del MCIA que funciona con el Ciclo Otto de 4T,
realizando una figura del motor para su explicacin e indicar el nombre de sus partes esenciales.
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6.- Explica el principio de funcionamiento del motor WANKEL
R.- En un motor Wankel se desarrollan los mismos 4 tiempos pero en zonas distintas del estator o
bloque, con el pistn movindose sin detenciones de un tiempo a otro. Ms concretamente, el
envolvente es una cavidad con forma de 8, dentro de la cual se encuentra un rotor triangular o tringulo
lobular que realiza un giro de centro variable. Este pistn transmite su movimiento rotatorio a uneje cigeal que se encuentra en su interior, y que gira ya con un centro nico.
7.- Realiza en un mismo diagrama P-v los diagramas del MCIA, TERICO, PRCTICO Y REAL.
8.- Indica todas las diferencias que se tienen entre los tres diagramas TERICO, PRCTICO Y REAL.
La presin inicial en el ciclo real est por debajo de la presin atmosfrica, cuando en el cicloideal se considera igual a la Patm.
La combustin en el ciclo real no es instantnea como se considera en el ciclo real.
Las vlvulas de admisin y escape permanecen ms tiempo abiertas en el ciclo real.
La potencia entregada en el ciclo real es menor que la considerada en el ciclo ideal.
9.- Indica las razones por las cuales se realizaron los adelantos y retrasos en las vlvulas de admisin y
escape.
R.- Se realizaron para acercarse ms al ciclo ideal, para que la potencia entregada en el ciclo real sea
ms cercana a la considerada en el ciclo ideal.
10.- Realiza el diagrama circular de la distribucin con los siguientes datos: AAA= 15, AAE=55,
RCA= 65, RCE=18, y de AE= 7
11.- Realiza correctamente el diagrama circular de la distribucin con los siguientes datos: AAA= 12,
AAE=65, RCA= 75, RCE=10, y de AE= 5
12.- Cual es la importancia del estudio del sistema biela-manivela.
R.- Es el rgano que transmite a la manivela del cigeal una parte de la fuerza motriz que recibe
del embolo.
13.- Dar el nombre de las partes del sistema biela-manivela que intervienen en las fuerzas alternas
de inercia.
R.- Pie de biela, cuerpo, perno, cabeza de biela, cojinete, tuerca, sombrerete.
14.- Cuales son las condiciones que debe satisfacer la forma del cigeal para su buenfuncionamiento y evitar las vibraciones.
R.- Por lo general estn forjados en una sola pieza. Pero su configuracin vara en funcin del nmero y
disposicin de los cilindros.
15.- Explica a qu se refiere el equilbrame dinmico.
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16.- Indica las funciones que realiza el cigeal.
R.- Recoge y transmite la potencia desarrollada por cada uno de los cilindros.
17.- A que esfuerzos est sometido el cigeal.
R.- Compresin y traccin.
18.- Explica a qu se refiere el equilibraje esttico al cual est sometido el cigeal.
19.- Indica las funciones que realiza el volante.
Almacenar la energa del tiempo motriz y restituirla durante los tiempos resistentes.
Regularizar el par motor.
Obtener un ralent.
21.-Dar el nombre de las partes del sistema biela-manivela que intervienen en las fuerzas centrifugas de
inercia.
R.- Brazos de la biela, cabeza de biela, cojinetes, contrapesos, tornillos/tuercas, brazos de la manivela, 1/3
cuerpo de biela.
UNIDAD II
ANLISIS PARAMTRICO DEL MOTOR DE COMBUSTIN INTERNA ROTATIVO
1.- Indica correctamente los procesos o fases de que se compone el ciclo Joule-Brayton .
R.- 1-2 Compresin isentropica (en un compresor).
2-3 Adicin de calor a presin constante.
3-4 Expansin isentropica (en una turbina).
4-1 Rechazo de calor a presin constante.
2.- Realiza los diagramas P-v y T-s del ciclo Joule-Brayton .
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3.- Explica de que depende la eficiencia trmica de un motor de turbina de gas.
R.- Incrementar las temperaturas de entrada de la turbina.
Incremento de las eficiencias de los componentes de turbomaquinaria.
Adicin de modificaciones al ciclo bsico.
4.- Indica las diferencias que existen entre los ciclos reales de los ciclos ideales del ciclo Brayton.
R.- Alguna disminucin de presin durante los procesos de adicin y rechazo de calor es inevitable.
La entrada de trabajo real al compresor ser mayor y la salida de trabajo real de la turbina ser
menor debido a irreversibilidades.
5.- Explica cual es el propsito del proceso de interenfriamiento y de recalentamiento en el ciclo
Joule-Brayton.
R.- Lograr que el volumen especfico del fluido de trabajo sea bajo en el proceso de compresin y lo msalto en la expansin. Para mejorar la relacin de trabajo de retroceso.
6.- Cual el propsito de realizar la compresin por etapas en el proceso de la pregunta anterior.
R.- Disminuir el trabajo para comprimir el gas.
8.- Explica que sucede si la temperatura de los gases de salida del compresor es mayor que la
temperatura de salida de los gases de escape.
R.- El calor fluir en la direccin inversa (hacia los gases de escape) y la eficiencia se reducir.
10.- Que beneficio se obtiene con el uso de un regenerador de una eficacia alta.
R.- Ahorrar una gran cantidad de combustible.
11.-.Explica cmo se puede incrementar el trabajo neto de salida del ciclo de una turbina de gas.
R.- Si se reduce el trabajo del compresor o si aumenta el de la turbina o el de ambos.
12.- Explica a qu se refiere la relacin del trabajo de retroceso.
R.- Lograr que el volumen especfico del fluido de trabajo sea bajo en el proceso de compresin ylo ms alto en la expansin.
14.- Explica cul es el propsito de tener el regenerador en el motor de una turbina de gas.
R.- Poder calentar el aire de alta presin que sale del compresor transfiriendo calor desde los gases de
escape calientes mediante un intercambiador de calor a contraflujo.
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15.- Cual es el propsito de la expansin por etapas en el ciclo de la turbina de gas, explica.
R.- El ciclo de turbinas de gas con interenfriamiento, recalentamiento y regeneracin se aproxima al ciclo
Ericsson y la eficiencia trmica se aproxima al lmite terico.
16.- Por quien est limitada la temperatura mxima de los gases de la combustin.
R.- Por la Turbina.
19.- Explica cul es la finalidad de expandir el gas en etapas a la salida de la turbina y recalentarlo
entre ellas.
R.- Aumentar la salida de trabajo de una turbina.
UNIDAD III
SISTEMA DE DOSIFICACIN DE COMBUSTIBLE
I.- Indica los elementos del sistema de alimentacin para un MCIA que utiliza como combustible la
gasolina.
R.- Bomba de gasolina, deposito, filtro, difusor y surtidor.
2.- Explica en qu consiste el proceso de la combustin.
R.-Es la reaccin qumica entre un combustible y oxigeno cuya inflamacin es ocasionada por una chispa
para una combustin rpida e instantnea.
3.- Explica cul es la funcin del tubo venturi en el carburador.
R.- Tiene una parte central mas angosta, lo que produce que aumente la velocidad del aire, entre ms
angosto, mas velocidad y la succin aumentara de igual forma.
4.- Explica a qu se refiere el proceso de la CARBURACIN.
R.- Proceso en el que se prepara la mezcla aire/combustible adecuadamente dosificada para su mejor
rendimiento.
5.-Explica cul es la importancia del estudio de la combustin.
R.- Por que el calor liberado en este proceso es la principal fuente de energa en los motores.
6.-En toda reaccin qumica hay liberacin de calor, explica de qu depende la calidad de este.
R.- Depende de la composicin qumica del combustible y del grado de oxidacin de suselementos.
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7.- Qu se entiende por comburente?
R.- Es el aire que lleva el oxigeno necesario para la combustin.
8.- Indica los diferentes factores que influyen en el proceso de la combustin.
Clase de combustible
Tipo de mezcla (Temperatura, presin homogeneidad, dosificacin, vaporizacin) Calidad de la chispa Conductividad trmica
Forma de la cmara de combustin
Numero de bujas.
9.- Explica a qu se le da el nombre de combustin deflagrante.
R.- A la combustin que comienza en el instante que salta la chispa y contina de una maneraprogresiva.
10.- Dar el nombre de todas las combustiones anormales.
Encendido Superficial Por Autoencendido
Combustin Detonante
11.-Explica cundo es que se presenta una combustin por ENCENDIDO SUPERFICIAL.
R.- Es originado por puntos excesivamente calientes en la cmara de combustin, o por partculasincandescentes y puede iniciarse antes o despus de saltar la chispa por los electrodos de la buja.
12.- .Explica cmo se le asigna el NMERO DE OCTANO a las gasolinas.
R.- Dependiendo de la relacin de compresin del motor se asignara el nmero de octano.
13.- En qu consiste la DOSIFICACIN proporcionada por el carburador.
R.- En dar la relacin entre el peso del aire y el peso de la gasolina.
14.- Para que se tenga una adecuada DEPRESIN en el carburador, esta depende nicamente de dos
condiciones, indcalas.
Velocidad del motor, numero de r.p.m.
Del grado de abertura de la mariposa.
15.- Indica los lmites de INFLAMABILIDAD, es decir cuando existe combustin.
R.- 1/8 y 1/28.
16.- Indica las caractersticas de una mezcla pobre.
R.- Se caracteriza por la lentitud de la combustin. El exceso de oxigeno, la falta de carburante
automatizado hace que la presin media efectiva del embolo disminuya y en consecuencia la potencia del
motor.
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17.- Indica las partes fundamentales del carburador elemental.
Cuba de nivel constante
Difusor
Surtidor
Mariposa del acelerador Flotador
18.- Enumera los sistemas AUXILIARES que posee todo carburador para cumplir correctamente su
funcin.
Marcha en vacio
Acompaamiento de la marcha en vacio
Aceleracin
Arranque en frio
19.- Enumera los sistemas de AUTOMATICIDAD que posee todo carburador para cumplir correctamentesu funcin.
Surtidor en derivacin
Surtidor compensador
Surtidor sumergido
Aire secundario
Dispositivo de emulsin
20.- Los carburadores empleados en la aviacin deben ser seguros y para ello deben satisfacer algunas
funciones importantes, enumralas todas.
Satisfacer siempre el llenado de los cilindros
Entregar siempre la cantidad necesaria de combustible
Deben funcionar eficientemente a grandes alturas, no se deben congelar
21.- Indica los principales procedimientos de INYECCIN DE GASOLINA.
R.- Inyeccin Directa: Cuando el combustible se introduce directamente en la cmara de combustin
formada por la culata y la cabeza del pistn.
Inyeccin Indirecta: La gasolina se introduce antes de la cmara de combustin, en la tubera de admisin
de cada uno de los cilindros, frente y cerca de la vlvula de admisin.
22.- Enumera y explica todas ventajas del sistema de la inyeccin de gasolina.
1. Mejor llenado de los cilindros.- La alimentacin y pulverizacin se realiza por medio de inyectores.
2. Mayor elasticidad del motor.- Evita vibraciones al motor.3. Arranque mas fcil.- El combustible es atomizado y suministrado en el cilindro.
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4. Mejor refrigeracin.- La vaporizacin del combustible tiene lugar en las carreras de admisin y
compresin.
5. Aceleraciones ms rpidas.- Debido a que la cantidad de gasolina inyectada vara
instantneamente segn la posicin del acelerador.
23.- Enumera cuales son las desventajas del sistema de inyeccin de gasolina.
1. Ms costos en su fabricacin.
2. Ms complicados para ajustarse y mantenerse.
3. Menor vida prevista.
4. Menor tiempo para el proceso de mezcla.5. Se forman tapones de vapor durante las operaciones en das calurosos.
6. Es ms difcil rearrancar un motor parado por falta de combustible.
24.- Cual es la finalidad de la sobrealimentacin.
Alcanzar una determinada presin de alimentacin para condiciones particulares defuncionamiento.
Aumentar la potencia por unidad de cilindrada.
25.- Indicar los factores en los que influye la sobrealimentacin.
Rendimiento volumtrico.
Par motor.
26.- Explicar que representa el PAR MOTOR.
R.- Representa la capacidad del motor para producir trabajo. Es el momento de torsin de unmotor.
27.- Indica algunas ventajas de este tipo de turbocompresor.
Tamao compacto.
Volumen de maquina reducido.
Montaje sencillo.
No hay vibraciones.
Funcionamiento silencioso
Reduccin peso volumen
28.- Explica que es una mezcla estratificada.
R.- La mezcla estratificada es aquella en la que el carburante no est distribuido uniformemente;
en ese caso, dentro de la cmara de combustin hay zonas de mezcla rica y zonas de mezcla
pobre.
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29.- Los carburadores empleados en la aviacin deben ser seguros y para ello deben satisfacer algunas
funciones importantes, enumralas.
1. Asegurar el flujo de combustible
2. Garantizar la homogeneidad de la mezcla
3. Asegurar la dosificacin contante4. Proporcionar una mezcla rica a plena potencia
5. Obtener un adecuado calentamiento del carburador para una buena vaporizacin del combustible
30.- Escribe todas caractersticas que debe cumplir el carburador para que realice correctamente
su cometido.
Aceite lubricante
Tubo de salida de los gases de escape
Admisin de mezclas anticongelantes que al mezclarse con la humedad del aire baja su
punto de congelacin
31.- Indica la velocidad a la cual se propaga la combustin a travs de la masa gaseosa.
R.- 37 m/s
32.- Para que la combustin de la mezcla proporcionada por el carburador sea completa, ella debe
cumplir con 3 condiciones importantes, indcalas.
Una adecuada dosificacin
Una buena vaporizacin
Una correcta homogeneidad
33.- Explica en qu consiste el proceso de VAPORIZACIN.
R.- Es el proceso de cambio de un lquido al estado de vapor.
34.- Indica las relaciones de mezcla de mxima POTENCIA y de mximo RENDIMIENTO.
Mxima Potencia.- 1/12.5 (1 gr de gasolina / 12.5 de aire)
Mximo Rendimiento.- 1/18
35.-Indica las relaciones de mezclas POBRES.
R.- 1/16 y 1/28
36.- Indica las relaciones de mezclas RICAS.
R.- 1/8 y 1/12
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37.- Enumera todos los problemas que se pueden tener con un carburador elemental.
1. Relacin de mezcla variable influida por:
a) Rgimen del motor
b) Temperatura
c) Cambio de presin atmosfrica2. Problemas para el arranque en frio
3. Problemas para la marcha en ralent
4. Problemas para obtener una aceleracin rpida y energa
5. No se podrn variar las condiciones de marcha para hacerlo mas econmico
38.- Explica los dos requisitos fundamentales que todo filtro de papel para el MCIA deben satisfacer para
su correcto funcionamiento.
Elevada eficiencia filtrante, capacidad para retener un gran porcentaje de impurezas. 99%
Buen poder acumulador, posibilidad de funcionar durante largos periodos de tiempo sin
necesidad de limpieza o cambio.
39.- Indica las ventajas de tener una sobrealimentacin (en general).
1. En motores de pequea cilindrada el compresor mecnico es ventajoso porque en ellos puede
trabajar con un buen rendimiento, y dar resultados a bajo rgimen.
2. Aumentar la potencia de un grupo existente
3. Realizar grupos de dimensiones reducidas
4. Obtener consumos especficos mas bajos
5. Compensar el efecto de ratificacin del aire
40.- Indica cuales son los inconvenientes de una sobrealimentacin con un sobre alimentador mecnico.
1. Gran tamao y peso
2. Consumen potencia directamente del motor
3. Funcionamiento ruidoso
4. Dificultad de construccin5. Su delicadeza
6. Lo complejo del accionamiento
41.- Indica las ventajas de un turbocompresor centrfugo.
Construccin compacta
Volumen de maquina reducido
Seguridad de funcionamiento
Carencia de desgaste
Escasa cimentacin
Montaje sencillo
Marcha exenta de vibraciones
Reduccin de peso y volumen
Funcionamiento silencioso
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42.- Explica cul es la funcin del dispositivo INTERCOOLER, cuando se emplea un
turbocompresor centrfugo.
R.- Consiste en un intercambiador de calor en el que se introduce el aire que sale del turbocompresor
para enfriarlo antes de introducirlo en los cilindros del motor.
47.- Indica los factores que influyen en la combustin con respecto a la reduccin del trayecto dela llama.
Forma de la cmara de combustin
Numero de bujas
Turbulencia
48.- Explica a qu se refiere la velocidad de traslacin de la combustin.
R.- Se refiere al mayor movimiento fsico del frente de llama con relacin a las paredes de lacmara de combustin.
SOBREALIMENTACIN
1.- Cual es la finalidad de la sobrealimentacin, explique
Alcanzar una determinada presin de alimentacin para condiciones particulares de
funcionamiento
Aumentar la potencia por unidad de cilindrada
3.- Indica las ventajas de tener una sobrealimentacin con TCM
4.- Cuales sus inconvenientes del turbocompresor mecnico (TCM)
5.- Cuales son los inconvenientes de la sobrealimentacin con compresores mecnicos (TCM).
6.- Explicar el funcionamiento del turbocompresor centrfugo (TC)
7.- Indica algunas ventajas de este tipo de turbocompresor
8.- Explique donde tuvo su origen la sobrealimentacin
9.- Cual es la finalidad de la sobrealimentacin, explique
10.- Que representa el PAR MOTOR.
11.- Realiza un cuadro comparativo entre los dos tipos de sobre alimentadores, TCM y TCC
UNIDAD IV
COMBUSTIN
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3.- Cmo defines al proceso de la combustin?
R.- Reaccin producida por fenmenos qumicos, fsicos y termodinmicos que acompaan a lacombinacin de un cuerpo y el oxigeno.
4.-Explica a qu se refiere la temperatura de inflamacin.
R.- Es la temperatura mnima que posen las molculas de una mezcla para que entrenespontneamente en combustin.
5.- Qu se entiende por carburante?
R.- Se llama as a los combustibles lquidos o hidrocarburos.
6.- Qu se entiende por comburente?
R.- Es el aire que lleva el oxigeno necesario para la combustin.
7.- A qu se refiere la velocidad de traslacin?
8.- Indica los factores que influyen en la combustin con respecto a la reduccin del trayecto de la
llama. Forma de la cmara de combustin.
Numero de bujas
Turbulencia
9.- Explica cuando se presenta una combustin normal.
R.- En el instante que salta la chispa y contina de una manera progresiva.
10.- Dar el nombre de todas las combustiones anormales.
Encendido superficial
Por Autoencendido
Combustin Detonante
11.-Explica cundo es que se presenta una combustin DETONANTE.
R.- Este tipo de combustin se presenta cuando en un tiempo muy pequeo, la masa gaseosapasa de 600C a 1800C, dando lugar a un aumento de presin muy grande y a una onda dechoque muy potente.
12.- A qu se refiere la velocidad de la combustin?
R.- A la velocidad de las reacciones qumicas.
13.- Indica los factores que influyen en el proceso de la combustin con respecto a su velocidad.
Clase de combustible
Tipo de mezcla
Calidad de la chispa Conductibilidad trmica
15.- Qu entiendes por potencia en altitud? Explicar.
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UNIDAD V
ANLISIS DE FUERZAS EN MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA ALTERNATIVOS
5.1.- CALCULO DEL CICLO TERICO
5.2.- CLCULO Y ESTIMACIN DE RENDIMIENTOS
5.3.- CONSIDERACIONES PARA EL CICLO REAL
5.4.- ANLISIS DE LAS FUERZAS DE LOS GASES
5.5.- ANLISIS DE LAS FUERZAS DE INERCIA
5.6.-ANLISIS DE LAS FUERZAS NETAS
5.7.- OBTENCIN DEL PAR INDICADO
5.8.- OBTENCIN DEL PAR MEDIO INDICADO
(Se ven junto con la UNIDAD 1)
UNIDAD VI
ANLISIS DE LOS MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA ROTATIVOS
6.1.- FACTORES QUE AFECTAN EL DESARROLLO O EL DESEMPEODEL MOTOR DE
COMBUSTIN INTERNA ROTATIVO
6.2.- LIMITES OPERACIONALES DE LOS MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA ROTATIVOS
6.3.- COMPARACIN DE LOS MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA ALTERNATIVOSCONTRA LOS MOTORES DE COMBUSTIN INTERNAROTATIVOS (AERORREACTORES)
RESOLVER
1.- Obtener el rendimiento de un motor que proporciona una potencia de 65 CV mediante el
consumo de 18 Kg/hr. El rendimiento proporcionado por la combustin de un Kg de gasolina
tiene un poder calorfico de 11000 caloras.
1 Cal = 427 kg-m 1cv = 75 (kg-m)/s
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2.- Obtener el rendimiento de un motor que proporciona una potencia de 45 hp , mediante el
consumo de 21 lb/hr. Si el poder calorfico del combustible es de 19000 Btu por cada libra de
combustin. 1Btu = 778 lb-pie, 1hp = 550 (lb-pie)/s
3.- BALANCE TRMICO. Al nivel del mar y a una temperatura de 60F trabaja un motor diesel de
4T. El combustible que consume tiene un poder calorfico de 19000 Btu/lb, su consumo especficoes de 20 Kg/h y sus rendimientos son: c=85%, t=87%, d=75%, m=70%. Determinar: Ec, ECT,
ECP, EAM, e, e indicar las prdidas que se tienen en cada etapa
4.- Al nivel del mar y a una temperatura de 60F trabaja un motor diesel de 4T. El combustible que
consume tiene un poder calorfico de 1900 Btu/lb, su consumo especfico es de 19 Kg/h y sus
rendimientos son: c=81%, t=78%, d=65%, m=76%. Determinar: Ec, ECT, ECP, EAM, e, e
indicar las prdidas que se tienen en cada etapa
5.- BALANCE TRMICO.- Un motor funciona en la Cd. De Mxico a una temperatura de 27 C y
funciona segn el ciclo de 4T. El combustible que consume tiene un poder calorfico de 11000
Cal/kg y su consumo especfico real es de 0.173 Kg/CV-h y la potencia suministrada es de 620 CV ysus rendimientos son: c=90%, t=80%, d=85%, m=80%. Determinar: Ec, ECT, ECP, EAM, e, e
indicar las prdidas que se tienen en cada etapa.
SISTEMA BIELA-MANIVELA
6.- Calcular la oblicuidad dela biela en grados, el deslazamiento (X), la aceleracin, y las
velocidades instantnea y media del pistn para una posicin angular de la manivela de 80 con
respecto al PMS de un motor mono cilndrico en el cual D = 70mm, C = 80mm, L = 150mm, n =
4000 rpm.
7.- Calcular la oblicuidad de la biela y el empuje lateral Fn sobre la pared del cilindro para un
ngulo de rotacin de la manivela de 70 con respecto al PMS con una carga sobre el pistn de
580 kg, sabiendo que la carrera es de 70 mm, y la longitud de la biela de 130 mm.
8.- Calcular la oblicuidad dela biela en grados, el deslazamiento (X), la aceleracin, y las
velocidades instantnea y media del pistn para una posicin angular de la manivela de 70 con
respecto al PMS de un motor mono cilndrico en el cual D = 80mm, C = 85mm, L = 165mm, n =
3500 rpm.
9.- Calcular la oblicuidad de la biela y el empuje lateral Fn sobre la pared del cilindro para un
ngulo de rotacin de la manivela de 40 con respecto al PMS con una carga sobre el pistn de
740 kg, sabiendo que la carrera es de 80 mm, y la longitud de la biela de 150 mm. Comparar este
resultado con el que se produce cuando el eje del cilindro esta descentrado 8 mm.
10.- Calcular la oblicuidad de la biela y el empuje lateral Fn sobre la pared del cilindro para un
ngulo de rotacin de la manivela de 40 con respecto al PMS con una carga sobre el pistn de
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740 kg, sabiendo que la carrera es de 80 mm, y la longitud de la biela de 150 mm. Comparar este
resultado con el que se obtiene para el caso en que el eje del cilindro este descentrado 10 mm.
11.- Calcular la oblicuidad de la biela y el empuje lateral Fn sobre la pared del cilindro para un
ngulo de rotacin de la manivela de 40 con respecto al PMS con una carga sobre el pistn de
740 kg, sabiendo que la carrera es de 80 mm, y la longitud de la biela de 150 mm.
12.- Calcular: a) la oblicuidad dela biela en grados, el desplazamiento (X), la aceleracin, y las
velocidades instantnea y media del pistn para una posicin angular de la manivela de 55 con
respecto al PMS de un motor monocilndrico en el cual D = 65mm, C = 72mm, L = 150mm, n = 4500 rpm,
b) el empuje lateral Fn si se tiene una carga sobre el pistn de 1080 kg, comparar el resultado de la
fuerza que se produce cuando el eje del cilindro esta descentrado 8 mm, Cul es la diferencia de
fuerzas?, indicarla, c) determinar la FR, si dicho motor tiene una relacin de compresin de 11 y el peso
de las partes alternativas es de 1250 gr. d) determinar la fuerza tangencial as como su par motor.
13.- Calcular: a) la oblicuidad dela biela en grados, el desplazamiento (X), la aceleracin, y las
velocidades instantnea y media del pistn para una posicin angular de la manivela de 65 conrespecto al PMS de un motor monocilndrico en el cual D = 50mm, C = 65mm, L = 120mm, n = 3600 rpm,
b) el empuje lateral Fn si se tiene una carga sobre el pistn de 1048kg, comparar este resultado con el
de la fuerza que se produce cuando el eje del cilindro esta descentrado 6 mm, Indicar la diferencia de
las fuerzas.? c) determinar la FR, si dicho motor tiene una relacin de compresin de 10.5 y el peso de
las partes alternativas es de 950 gr. d) la fuerza tangencial y el par motor
14.- Calcular:a) la oblicuidad dela biela en grados, el deslazamiento (X), la aceleracin, y las velocidades
instantnea y media del pistn para una posicin angular de la manivela de 80 con respecto al PMS de
un motor monocilndrico en el cual D = 70mm, C = 80mm, L = 150mm, n = 4000 rpm, b) el empuje lateral
Fn si se tiene una carga sobre el pistn de 580 kg, comparar el resultado de la fuerza que se producecuando el eje del cilindro esta descentrado 6 mm, Cul es la diferencia de la fuerza en kg.? c)
determinar la FR, si dicho motor tiene una relacin de compresin de 7.8 y el peso de las partes
alternativas es de 950 gr.
15.- Calcular la carga (Q) y la presin especfica (Ps) sobre el cojinete de la cabeza de la biela de un
motor, para la posicin de la manivela 80 despus del PMS, de acuerdo con las siguientes
caractersticas: DC = 60 mm,
Presin de los gases en expansin =35 Kg/cm2
Dimetro del cojinete de la biela = 62 mm
Longitud til del cojinete = 52 mm
Peso de las partes giratorias = 2757.9 grs.
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16.- Calcular la carga (Q) y la presin especfica (Ps) sobre el cojinete de la cabeza de la biela de un
motor, para la posicin de la manivela 30 despus del PMS, de acuerdo con las siguientes
caractersticas:
Presin de los gases en expansin =32 Kg/cm2
Dimetro del cojinete de la biela = 36 mm
Longitud til del cojinete = 28 mm
Peso de las partes giratorias = 625 gr.
Peso de las partes alternas = 780 gr
17.- Calcular la carga (Q) y la presin especfica (Ps) sobre el cojinete de la cabeza de la biela de un
motor, para la posicin de la manivela 80 despus del PMS, de acuerdo con las siguientes
caractersticas:
Presin de los gases en expansin =35 Kg/cm2
Dimetro del cojinete de la biela = 62 mm
Longitud til del cojinete = 52 mm
Peso de las partes giratorias = 2757.9 grs.
18.- 15.- Calcular la carga (Q) y la presin especfica (Ps) sobre el cojinete de la cabeza de la biela de un
motor, para la posicin de la manivela 80 despus del PMS, de acuerdo con las siguientes
caractersticas:
Presin de los gases en expansin =35 Kg/cm2
Dimetro del cojinete de la biela = 62 mm
Longitud til del cojinete = 52 mm
Peso de las partes giratorias = 2757.9 grs.
19.- Calcular la carga (Q) y la presin especfica (Ps) sobre el cojinete de la cabeza de la biela de un
motor, para la posicin de la manivela 80 despus del PMS, de acuerdo con las siguientes
caractersticas:
Presin de los gases en expansin =35 Kg/cm2
Dimetro del cojinete de la biela = 62 mm
Longitud til del cojinete = 52 mm
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Peso de las partes giratorias = 2757.9 grs.
20.- 15.- Calcular la carga (Q) y la presin especfica (Ps) sobre el cojinete de la cabeza de la biela de un
motor, para la posicin de la manivela 80 despus del PMS, de acuerdo con las siguientes
caractersticas:
Presin de los gases en expansin =35 Kg/cm2
Dimetro del cojinete de la biela = 62 mm
Longitud til del cojinete = 52 mm
Peso de las partes giratorias = 2757.9 grs.
CICLO JOULE-BRAYTON
15.- Un ciclo Brayton ideal simple con aire como fluido de trabajo tiene una relacin de presiones de 10. El
aire entra al compresor a 520 R y a la turbina a 2000 R. Considere la variacin de los calores especficos con
la temperatura, y determine: a) la temperatura del aire a la salida del compresor, b) la relacin del trabajo
de retroceso, y c) la eficiencia trmica
16.- Considere una central elctrica de turbina de gas regenerativa con dos etapas de compresin y dos
etapas de expansin. La relacin de presin total del ciclo es 9. El aire entra a cada etapa del compresor a
540 R y a cada etapa de la turbina a 2200 R. Tome en cuenta la variacin de los calores especficos con la
temperatura y determine: la relacin de flujo de masa mnima del aire necesaria para desarrollar una salida
de potencia neta de 40 MW.
17.- Considere una central elctrica de turbina de gas regenerativa, con dos etapas de compresin y dos
etapas de expansin. La relacin de presin total del ciclo es 9.El aire entra a cada etapa del compresor a
540R y a cada etapa de la turbina a 2200R. Considere la variacin de los calores especficos con la
temperatura y determine la relacin de flujo de masa mnima del aire necesaria para desarrollar una salida
de potencia neta de 40 MW.
18.- Un ciclo Brayton ideal con regeneracin tiene una relacin de presiones de 10. El aire entra al
compresor a 300K y a la turbina a 1200K. Si la eficacia del regenerador es de 100%, determine la salida
neta de trabajo y la eficiencia trmica del ciclo.
19.- Una central elctrica de turbina de gas estacionaria opera en un ciclo Brayton regenerativo ideal(eficacia = 100 %) con aire como el fluido de trabajo. Entra aire al compresor a 95 Kpa y 290 K, y a la
turbina a 760 kPa y 1100 K. El calor se transfiere al aire de una fuente externa a una relacin de 60000
kJ/s. Determine la potencia entregada por esta planta si: a) si hay calores especficos constantes para el
aire a temperatura ambiente, y b) tome en cuenta la variacin de los calores especficos con la
temperatura.
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20.- Considere un ciclo de turbina de gas ideal con dos etapas de compresin y dos etapas de expansin.
La relacin de presin en cada etapa del compresor y de la turbina es 3. El aire entra a cada etapa del
compresor a 540 R y a cada etapa de la turbina a 2000 R. Determine la relacin del trabajo de retroceso y
la eficiencia trmica del ciclo, suponga: a) que no se utiliza regenerador, b)que se utiliza regenerador con
75 % de eficacia. Tome en cuenta la variacin de los calores especficos con la temperatura.
21.- En el compresor de un motor de turbina de gas entra aire a 540 R y 14.5 psia, donde se comprime
hasta 116 psia y 1000 R. El calor se transfiere al aire en la cantidad de 420 Btu/lbm antes de entrar a la
turbina. Para una eficiencia de la turbina del 86 % determine: a) la fraccin de la salida de trabajo de la
turbina utilizada para accionar el compresor, b) la eficiencia trmica. Suponga calores especficos variables
para el aire.
22.- Considere un ciclo de turbina de gas ideal con dos etapas de compresin y dos etapas de expansin. La
relacin de presin en cada etapa del compresor y de la turbina es 3. El aire entra a cada etapa del
compresor a 300 K y a cada etapa de la turbina a 1200 K. Determine la relacin del trabajo de retroceso y
la eficiencia trmica del ciclo, suponga: a) que no se utiliza regenerador, b)que se utiliza regenerador con 75
% de eficacia. Tome en cuenta la variacin de los calores especficos con la temperatura ambiente.
23.- En el compresor de un motor de turbina de gas entra aire a 300 K y 100 KPa , donde se comprime
hasta 700 KPa y 580 K. El calor se transfiere al aire en la cantidad de 950 Kj/kg antes de entrar a la turbina.
Para una eficiencia de la turbina del 86% determine a) la fraccin de la salida de trabajo de la turbina
utilizada para accionar el compresor, y b) la eficiencia trmica. Suponga calores especficos variables para
el aire.
2 4.- Considere una central elctrica de turbina de gas regenerativa con dos etapas de compresin y dos
etapas de expansin. La relacin de presin total del ciclo es 9. El aire entra a cada etapa del compresor a
300K y a cada etapa de la turbina a 1200K. Tome en cuenta la variacin de los calores especficos con latemperatura, y determine la relacin de flujo de masa mnima del aire necesaria para desarrollar una salida
de potencia neta de 30 MW.
25.- En el compresor de un motor de turbina de gas entra aire a 540 R y 14.5 psia, donde se comprime
hasta 116 psia y 1000 R. El calor se transfiere al aire en la cantidad de 420 Btu/lbm antes de entrar a la
turbina. Para una eficiencia de la turbina del 86 % determine: a) la fraccin de la salida de trabajo de la
turbina utilizada para accionar el compresor, b) la eficiencia trmica. Suponga calores especficos variables
para el aire.
26.- Considere un ciclo de turbina de gas ideal con dos etapas de compresin y dos etapas de expansin. La
relacin de presin en cada etapa del compresor y de la turbina es 3. El aire entra a cada etapa del
compresor a 300 K y a cada etapa de la turbina a 1200 K. Determine la relacin del trabajo de retroceso y
la eficiencia trmica del ciclo, suponga: a) que no se utiliza regenerador, b)que se utiliza regenerador con 75
% de eficacia. Tome en cuenta la variacin de los calores especficos con la temperatura ambiente.
27.- En el compresor de un motor de turbina de gas entra aire a 540 R y 14.5 psia, donde se comprime
hasta 116 psia y 1000 R. El calor se transfiere al aire en la cantidad de 420 Btu/lbm antes de entrar a la
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turbina. Para una eficiencia de la turbina del 86 % determine: a) la fraccin de la salida de trabajo de la
turbina utilizada para accionar el compresor, b) la eficiencia trmica. Suponga calores especficos variables
para el aire.
28.- Considere un ciclo de turbina de gas ideal con dos etapas de compresin y dos etapas de expansin. La
relacin de presin en cada etapa del compresor y de la turbina es 3. El aire entra a cada etapa delcompresor a 300 K y a cada etapa de la turbina a 1200 K. Determine la relacin del trabajo de retroceso y
la eficiencia trmica del ciclo, suponga: a) que no se utiliza regenerador, b)que se utiliza regenerador con 75
% de eficacia. Tome en cuenta la variacin de los calores especficos con la temperatura ambiente.
CARBURADOR
1.- Determinar el Dc, Dv, Dsp para un motor que tiene 2.5 lt. De cilindrada total con 4cilindros y gira a
6500 rpm mximas. Adems el motor se encuentra alimentado por un compresor que le proporciona una
sobrepresin de 725 mm Hg.
2.- Determinar el Dc, Dv, Dsp para un motor que tiene 3.5 lt. De cilindrada total con 6 cilindros y gira a6500 rpm mximas. Adems el motor se encuentra alimentado por un compresor que le proporciona una
sobrepresin de 885 mm Hg.
3.- Determinar el Dc, Dv, Dsp para un motor que tiene 6.5 lt. De cilindrada total con 12 cilindros y gira a
8000 rpm mximas. Adems el motor se encuentra alimentado por un compresor que le proporciona una
sobrepresin de 625 mm Hg.
4.- Determinar el Dc, Dv, Dsp para un motor que tiene 5.5 lt. De cilindrada total con 8 cilindros y gira a
7000 rpm mximas. Adems el motor se encuentra alimentado por un compresor que le proporciona una
sobrepresin de 485 mm Hg.
5.- Determinar el Dc, Dv, Dsp para un motor que tiene 3.5 lt. De cilindrada total con 6 cilindros y gira a
6000 rpm mximas. Adems el motor se encuentra alimentado por un compresor que le proporciona una
sobrepresin de 725 mm Hg.
REACCIONES QUIMICAS
1.- Se quema C7H14con un 20% de aire en DEFECTO en peso, calcular:
a) La ecuacin de combustin
b) La relacin A/C
c).- El % de CO2 en volumen, en los productos secos
d).- El volumen de los gases de escape secos por kg de combustible. S t=17C y P= 1.0336Kg/cm2
R = 848.2 (kg.m)/mol.Kg.k
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2.- Se quema C8H18con un 30% de aire en DEFECTO en peso, calcular:
a) La ecuacin de combustin
b) La relacin A/C
c).- El % de CO2 en volumen , en los productos secos
d).- El volumen de los gases de escape secos por kg de combustible. S t0 17C
y P= 1.0336 Kg/cm2
R = 848.2 (kg.m)/mol.Kg.k
3.- Se quema C7H16con un 30% de aire en exceso en peso, calcular:
a) La ecuacin de combustin
b) La relacin A/C
c).- El % de CO2 en volumen en los productos secos
d).- El volumen de los gases de escape secos por kg de combustible. S t = 17C
y P= 1.0336 Kg/cm2
R = 848.2 (kg.m)/mol.Kg.k
4.- Se quema C7H14con un 30% de aire en EXCESO en peso, calcular:
a) La ecuacin de combustin
b) La relacin A/C
c).- El % de CO2 en volumen, en los productos secos
d).- El volumen de los gases de escape secos por kg de combustible. S t=17C y P= 1.0336Kg/cm2
R = 848.2 (kg.m)/mol.Kg.k
5.- Se quema CH4con un 80% de aire TERICO en peso, calcular:
a) La ecuacin de combustin
b) La relacin A/C
c).- El % de CO2 en volumen en los productos secos
d).- El volumen de los gases de escape secos por kg de combustible. S t = 17C
y P= 1.0336 Kg/cm2 R = 848.2 (kg.m)/mol.Kg.k
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6.- Se quema C7H16con un 70% de aire TERICO en peso, calcular:
a) La ecuacin de combustin
b) La relacin A/C
c).- El % de CO2 en volumen en los productos secos
d).- El volumen de los gases de escape secos por kg de combustible. S t = 17C
y P= 1.0336 Kg/cm2
R = 848.2 (kg.m)/mol.Kg.k
7.- Se quema C11H22con un 15% de aire en defecto en peso, calcular:
a) La ecuacin de combustinb) La relacin A/C
c) El porcentaje de CO2en volumen de los gases de escape secos
d) Kg de vapor de agua formados por Kg de combustible
e).- El volumen de los gases de escape secos por kg de combustible. S t=17C y
P= 1.0336 Kg/cm2 R = 848.2 (kg.m)/mol.Kg.k (I.5P)
CARBURADOR DIAGRAMAS
1.- En la siguiente figura del corte del carburador, explica e indica TODO lo relacionado con ella como
son: sistemas de automaticidad o auxiliares, as como las partes componentes del mismo.
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2.- En la siguiente figura del corte del carburador, explica e indica TODO lo relacionado con ella (sistemas
de automaticidad o auxiliares as como de las partes componentes del mismo.
3.- En la siguiente figura del corte del carburador, explica e indica TODO lo relacionado con ella (sistemas
de automaticidad o auxiliares y de las partes componentes del mismo).
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4.- En la siguiente figura del corte del carburador, explica e indica TODO lo relacionado con ella (sistemas
de automaticidad o auxiliares as como de las partes componentes del mismo.
POTENCIA EN ALTITUD
1.- Indicar sobre la grfica y determinar la PRESIN DE ADMISIN conocidos:
a)P = 450 CV
b)rpm= 2400
c)altura = 12000 pies
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2.- Marcar correctamente en la grfica y determinar la POTENCIA conocidos:
a)Pres. deAdm. = 28Hg
b)rpm = 2400
c)altura = 12000 pies
3.- Indicar sobre la grfica y determinar la PRESIN DE ADMISIN conocidos:
a)P = 500 CV
b)rpm= 2200
c)altura = 6000 pies
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4.- Determinar la POTENCIA conocidos:
a)Pres. deAdm. = 24Hg
b)rpm = 2400
c)altura = 6000 pies
5.- Indicar sobre la grfica y determinar la PRESIN DE ADMISIN conocidos:
a)P = 450 CV
b)rpm= 2400
c)altura = 12000 pies
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6.- Marcar correctamente en la grfica y determinar la POTENCIA conocidos:
a)Pres. deAdm. = 28Hg
b)rpm = 2400
c)altura = 12000 pies
7.- Indicar sobre la grfica y determinar la PRESIN DE ADMISIN conocidos:
a)P = 600 CV
b)rpm= 2000
c)altura = 7000 pies
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8- Determinar la POTENCIA conocidos:
a)Pres. deAdm. = 24Hg
b)rpm = 2400
c)altura = 6000 pies
BIBLIOGRAFIA
MANUAL PARA AUTOMVILES -------------ARIAS PAZ
TERMODINMICA --------------------------------CENGEL
MOTORES ENDOTERMICOS-----------------DANTE GIACOSA
VUELO CON MOTOR ALTERNATIVO------MARTIN CUESTA ALVAREZ