GUÍA 5° SEMESTRE F. M. C. I.abc2

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1 GUÍA 5 o SEMESTRE FUNDAMENTOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA UINDAD I ANÁLISIS PARAMÉTRICO DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVO 1.- Explica que es un motor de combustión interna 2.- Explica que es un motor de combustión interna alternativo 3.- Explica que es un motor de combustión interna rotativo. 4.- Cuales son las diferencias entre los dos motores de combustión interna, indícalas todas 5.- Explica correctamente el principio de funcionamiento del MCIA que funciona con el Ciclo Otto de 4T, realizando una figura del motor para su explicación e indicar el nombre de sus partes esenciales. 6.- Explica el principio de funcionamiento del motor WANKEL 7.- Realiza en un mismo diagrama P-v los diagramas del MCIA, TEÓRICO, PRÁCTICO Y REAL. 8.- Indica todas las diferencias que se tienen entre los tres diagramas TEÓRICO, PRÁCTICO Y REAL 9.- Indica las razones por las cuales se realizaron los adelantos y retrasos en las válvulas de admisión y escape 10.- Realiza el diagrama circular de la distribución con los siguientes datos: AAA= 15°, AAE=55°, RCA= 65°, RCE=18°, y de AE=

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GUÍA 5o SEMESTRE

FUNDAMENTOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

UINDAD I

ANÁLISIS PARAMÉTRICO DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVO

1.- Explica que es un motor de combustión interna

2.- Explica que es un motor de combustión interna alternativo

3.- Explica que es un motor de combustión interna rotativo.

4.- Cuales son las diferencias entre los dos motores de combustión interna, indícalas todas

5.- Explica correctamente el principio de funcionamiento del MCIA que funciona con el Ciclo Otto de 4T, realizando una figura del motor para su explicación e indicar el nombre de sus partes esenciales.

6.- Explica el principio de funcionamiento del motor WANKEL

7.- Realiza en un mismo diagrama P-v los diagramas del MCIA, TEÓRICO, PRÁCTICO Y REAL.

8.- Indica todas las diferencias que se tienen entre los tres diagramas TEÓRICO, PRÁCTICO Y REAL

9.- Indica las razones por las cuales se realizaron los adelantos y retrasos en las válvulas de admisión y escape

10.- Realiza el diagrama circular de la distribución con los siguientes datos: AAA= 15°, AAE=55°, RCA= 65°, RCE=18°, y de AE= 7°

11.- Realiza correctamente el diagrama circular de la distribución 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

13.- Dar el nombre de las partes del sistema biela-manivela que intervienen en las fuerzas alternas de inercia.

14.- Cuales son las condiciones que debe satisfacer la forma del cigüeñal para su buen funcionamiento y evitar las vibraciones.

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15.- Explica a que se refiere el equilíbraje dinámico.

16.- Indica las funciones que realiza el cigüeñal.

17.- A que esfuerzos está sometido el cigüeñal.

18.- Explica a que se refiere el equilibraje estático al cual está sometido el cigüeñal.

19.- Indica las funciones que realiza el volante

20.- Dar el nombre de las partes del sistema biela-manivela que intervienen en las fuerzas alternas

216.-Dar el nombre de las partes del sistema biela-manivela que intervienen en las fuerzas centrifugas de inercia.

UNIDAD II

ANÁLISIS PARAMÉTRICO DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA ROTATIVO

1.- Indica correctamente los procesos o fases de que se compone el ciclo Joule-Brayton

2.- Realiza los diagramas P-v y T-s del ciclo Joule-Brayton

3.- Explica de que depende la eficiencia térmica de un motor de turbina de gas.

4.- Indica las diferencias que existen entre los ciclos reales de los ciclos ideales del ciclo Brayton.

5.- Explica cual es el propósito del proceso de interenfriamiento y de recalentamiento en el ciclo

Joule-Brayton.

6.- Cual el propósito de realizar la compresión por etapas en el proceso de la pregunta anterior

7.- Explica cual es el propósito del proceso de interenfriamiento y de recalentamiento en el ciclo Joule-Brayton.

8.- Cual el propósito de realizar la compresión por etapas en el proceso de la pregunta anterior.

9.- Explica que sucede si la temperatura de los gases de salida del compresor es mayor que la temperatura se salida de los gases de escape.

10.- Que beneficio se obtiene con el uso de un regenerador de una eficacia alta.

11.-.Explica cómo se puede incrementar el trabajo neto de salida del ciclo de una turbina de gas.

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12.- Explica a que se refiere la relación del trabajo de retroceso

13.- Indica todas diferencias entre los ciclos de turbina de gas reales y los ideales de Brayton.

14.- Explica cual es el propósito de tener el regenerador en el motor de una turbina de gas.

15.- Cual el propósito de la expansión por etapas en el ciclo de la turbina de gas, explica.

16.- Por quien está limitada la temperatura máxima de los gases de la combustión.

17.- Que beneficio se obtiene con el uso de un regenerador de una eficacia alta.

18.- Cual es el objetivo de comprimir un gas mediante el proceso de compresión por etapas, explica.

19.- Explica cual es la finalidad de expandir el gas en etapas a la salida de la turbina y recalentarlo entre ellas.

20.-.Explica cómo podemos aumentar el trabajo neto de salida de un ciclo de una turbina de gas.

21.- Explica que sucede si la temperatura de los gases de salida del compresor es mayor que la temperatura se salida de los gases de escape.

UNIDAD III

SISTEMA DE DOSIFICACIÓN DE COMBUSTIBLE

I.- Indica los elementos del sistema de alimentación para un MCIA que utiliza como combustible la gasolina.

2.- Explica en qué consiste el proceso de la combustión.

3.- Explica cual es la función del tubo venturi en el carburador.

4.- Explica a que se refiere el proceso de la CARBURACIÓN.

5.-Explica cuál es la importancia del estudio de la combustión.

6.-En toda reacción química hay liberación de calor, explica de qué depende la calidad de este.

7.- ¿Qué se entiende por comburente?.

8.- Indica los diferentes factores que influyen en el proceso de la combustión.

9.- Explica a que se le da el nombre de combustión deflagrante.

10.- Dar el nombre de todas las combustiones anormales.

11.-Explica cuándo es que se presenta una combustión por ENCENDIDO SUPERFICIAL.

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12.- .Explica como se le asigna el NÚMERO DE OCTANO a las gasolinas.

13.- En qué consiste la DOSIFICACIÓN proporcionada por el carburador.

14.- Para que se tenga una adecuada DEPRESIÓN en el carburador, esta depende únicamente de dos condiciones, indícalas.

15.- Indica los límites de INFLAMABILIDAD, es decir cuando existe combustión.

16.- Indica las características de una mezcla pobre.

17.- Indica las partes fundamentales del carburador elemental.

18.- Enumera los sistemas AUXILIARES que posee todo carburador para cumplir correctamente su función.

19.- Enumera los sistemas de AUTOMATICIDAD que posee todo carburador para cumplir correctamente su función.

20.- Los carburadores empleados en la aviación deben ser seguros y para ello deben satisfacer algunas funciones importantes, enuméralas todas

21.- Indica los principales procedimientos de INYECCIÓN DE GASOLINA.

22.- Enumera y explica todas ventajas del sistema de la inyección de gasolina

23.- Enumera cuales son las desventajas del sistema de inyección de gasolina.

24.- Cual es la finalidad de la sobrealimentación.

25.- Indicar los factores en los que influye la sobrealimentación

26.- Explicar que representa el PAR MOTOR.

27.- Indica algunas ventajas de este tipo de turbocompresor

28.- Explica que es una mezcla estratificada.

29.- Los carburadores empleados en la aviación deben ser seguros y para ello deben satisfacer algunas funciones importantes, enuméralas.

30.- Escribe todas características que debe cumplir el carburador para que realice correctamente su cometido.

31.- Indica la velocidad a la cual se propaga la combustión a través de la masa gaseosa

32.- Para que la combustión de la mezcla proporcionada por el carburador sea completa, ella debe cumplir con 3 condiciones importantes, indícalas.

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33.- Explica en qué consiste el proceso de VAPORIZACIÓN.

34.- Indica las relaciones de mezcla de máxima POTENCIA y de máximo RENDIMIENTO.

35.-Indica las relaciones de mezclas POBRES.

36.- Indica las relaciones de mezclas RICAS.

37.- Enumera todos los problemas que se pueden tener con un carburador elemental

38.- Explica los dos requisitos fundamentales que todo filtro de papel para el MCIA deben satisfacer para su correcto funcionamiento.

39.- Indica las ventajas de tener una sobrealimentación (en general).

40.- Indica cuales son los inconvenientes de una sobrealimentación con un sobre alimentador mecánico.

41.- Indica las ventajas de un turbocompresor centrífugo.

42.- Explica cual es la función del dispositivo INTERCOOLER, cuando se emplea un turbocompresor centrífugo

43.- Explica en qué consiste el proceso de VAPORIZACIÓN.

44.- Enumera todos los problemas que se pueden tener con un carburador elemental

45.- Indica las dos formas por las cuales se realiza la INYECCIÓN de la gasolina.

47.- Indica los factores que influyen en la combustión con respecto a la reducción del trayecto de la llama.

48.- Explica a que se refiere la velocidad de traslación de la combustión.

SOBREALIMENTACIÓN

1.- Cual es la finalidad de la sobrealimentación, explique

2.- Indicar los factores en los que influye la sobrealimentación

3.- Indica las ventajas de tener una sobrealimentación con TCM

4.- Cuales sus inconvenientes del turbocompresor mecánico (TCM)

5.- Cuales son los inconvenientes de la sobrealimentación con compresores mecánicos (TCM).

6.- Explicar el funcionamiento del turbocompresor centrífugo (TC)

7.- Indica algunas ventajas de este tipo de turbocompresor

8.- Explique donde tuvo su origen la sobrealimentación

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9.- Cual es la finalidad de la sobrealimentación, explique

10.- Que representa el PAR MOTOR.

11.- Realiza un cuadro comparativo entre los dos tipos de sobre alimentadores, TCM y TCC

UNIDAD IV

COMBUSTIÓN

1.-Explica cuál es la importancia del estudio de la combustión.

2.-En toda reacción química hay liberación de calor, explica de qué depende la calidad de este.

3.- ¿Como defines al proceso de la combustión?

4.-Explica a que se refiere la temperatura de inflamación.

5.- ¿Qué se entiende por carburante?

6.- ¿Qué se entiende por comburente?

7.- ¿A qué se refiere la velocidad de traslación?

8.- Indica los factores que influyen en la combustión con respecto a la reducción del trayecto de la llama.

9.- Explica cuando se presenta una combustión normal.

10.- Dar el nombre de todas las combustiones anormales.

11.-Explica cuándo es que se presenta una combustión DETONANTE.

12.- ¿A qué se refiere la velocidad de la combustión?

13.- Indica los factores que influyen en el proceso de la combustión con respecto a su velocidad.

14.- Explica a que se le da el nombre de combustión deflagrante.

15.- ¿Qué entiendes por potencia en altitud? Explicar.

UNIDAD V

ANÁLISIS DE FUERZAS EN MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS

5.1.- CALCULO DEL CICLO TEÓRICO

5.2.- CÁLCULO Y ESTIMACIÓN DE RENDIMIENTOS

5.3.- CONSIDERACIONES PARA EL CICLO REAL

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5.4.- ANÁLISIS DE LAS FUERZAS DE LOS GASES

5.5.- ANÁLISIS DE LAS FUERZAS DE INERCIA

5.6.-ANÁLISIS DE LAS FUERZAS NETAS

5.7.- OBTENCIÓN DEL PAR INDICADO

5.8.- OBTENCIÓN DEL PAR MEDIO INDICADO

(Se ven junto con la UNIDAD 1)

UNIDAD VI

ANÁLISIS DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ROTATIVOS

6.1.- FACTORES QUE AFECTAN EL DESARROLLO O EL DESEMPEÑODEL MOTOR DE

COMBUSTIÓN INTERNA ROTATIVO

6.2.- LIMITES OPERACIONALES DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ROTATIVOS

6.3.- COMPARACIÓN DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS CONTRA LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ROTATIVOS (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 combustión de un Kg de gasolina tiene un poder calorífico de 11000 calorías.

1 Cal = 427 kg-m 1cv = 75 (kg-m)/s

2.- Obtener el rendimiento de un motor que proporciona una potencia de 45 hp , mediante el consumo de 21 lb/hr. Si el poder calorífico del combustible es de 19000 Btu por cada libra de combustión. 1Btu = 778 lb-pie, 1hp = 550 (lb-pie)/s

3.- BALANCE TÉRMICO. Al nivel del mar y a una temperatura de 60°F trabaja un motor diesel de 4T. El combustible que consume tiene un poder calorífico de 19000 Btu/lb, su consumo específico es de 20 Kg/h y sus rendimientos son: ηc=85%, ηt=87%, ηd=75%, ηm=70%. Determinar: Ec, ECT, ECP, EAM, ηe, e indicar las pérdidas que se tienen en cada etapa

4.- Al nivel del mar y a una temperatura de 60°F trabaja un motor diesel de 4T. El combustible que consume tiene un poder calorífico de 1900 Btu/lb, su consumo específico es de 19 Kg/h y sus rendimientos son: ηc=81%, ηt=78%, ηd=65%, ηm=76%. Determinar: Ec, ECT, ECP, EAM, ηe, e indicar las pérdidas que se tienen en cada etapa

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5.-.- Un motor funciona en la Cd. De México a una temperatura de 27° C y funciona según el ciclo de 4T. El combustible que consume tiene un poder calorífico de 11000 Cal/kg y su consumo específico real es de 0.173 Kg/CV-h y la potencia suministrada es de 620 CV y sus rendimientos son: ηc=90%, ηt=80%, ηd=85%, ηm=80%. Determinar: Ec, ECT, ECP, EAM, ηe, e indicar las pérdidas que se tienen en cada etapa.

SISTEMA BIELA-MANIVELA

6.- Calcular la oblicuidad dela biela en grados, el deslazamiento (X), la aceleración, y las velocidades instantánea y media del pistón para una posición angular de la manivela de 80 con respecto al PMS de un motor mono cilíndrico 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 ángulo de rotación de la manivela de 70° con respecto al PMS con una carga sobre el pistón de BALANCE TÉRMICO 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 aceleración, y las velocidades instantánea y media del pistón para una posición angular de la manivela de 70 con respecto al PMS de un motor mono cilíndrico 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 ángulo de rotación de la manivela de 40° con respecto al PMS con una carga sobre el pistón 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 ángulo de rotación de la manivela de 40° con respecto al PMS con una carga sobre el pistón 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 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 ángulo de rotación de la manivela de 40° con respecto al PMS con una carga sobre el pistón 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 aceleración, y las velocidades instantánea y media del pistón para una posición angular de la manivela de 55° con respecto al PMS de un motor monocilíndrico en el cual D = 65mm, C = 72mm, L = 150mm, n = 4500 rpm, b) el empuje lateral Fn si se tiene una carga sobre el pistón de 1080 kg, comparar el resultado de la fuerza que se produce cuando el eje del cilindro esta descentrado 8 mm, ¿Cuál es la diferencia de

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fuerzas?, indicarla, c) determinar la FR, si dicho motor tiene una relación de compresión de 11 y el peso de las partes alternativas es de 1250 gr. d) determinar la fuerza tangencial así como su par motor.

13.- Calcular: a) la oblicuidad dela biela en grados, el desplazamiento (X), la aceleración, y las velocidades instantánea y media del pistón para una posición angular de la manivela de 65° con respecto al PMS de un motor monocilíndrico en el cual D = 50mm, C = 65mm, L = 120mm, n = 3600 rpm, b) el empuje lateral Fn si se tiene una carga sobre el pistón 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 relación de compresión 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 aceleración, y las velocidades instantánea y media del pistón para una posición angular de la manivela de 80° con respecto al PMS de un motor monocilíndrico en el cual D = 70mm, C = 80mm, L = 150mm, n = 4000 rpm, b) el empuje lateral Fn si se tiene una carga sobre el pistón de 580 kg, comparar el resultado de la fuerza que se produce cuando el eje del cilindro esta descentrado 6 mm, ¿Cuál es la diferencia de la fuerza en kg.? c) determinar la FR, si dicho motor tiene una relación de compresión de 7.8 y el peso de las partes alternativas es de 950 gr.

15.- Calcular la carga (Q) y la presión específica (Ps) sobre el cojinete de la cabeza de la biela de un motor, para la posición de la manivela 80° después del PMS, de acuerdo con las siguientes características: DC = 60 mm,

Presión de los gases en expansión =35 Kg/cm2

Diámetro del cojinete de la biela = 62 mm

Longitud útil del cojinete = 52 mm

Peso de las partes giratorias = 2757.9 grs.

16.- Calcular la carga (Q) y la presión específica (Ps) sobre el cojinete de la cabeza de la biela de un motor, para la posición de la manivela 30° después del PMS, de acuerdo con las siguientes características:

Presión de los gases en expansión =32 Kg/cm2

Diámetro del cojinete de la biela = 36 mm

Longitud útil del cojinete = 28 mm

Peso de las partes giratorias = 625 gr.

Peso de las partes alternas = 780 gr

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17.- Calcular la carga (Q) y la presión específica (Ps) sobre el cojinete de la cabeza de la biela de un motor, para la posición de la manivela 80° después del PMS, de acuerdo con las siguientes características:

Presión de los gases en expansión =35 Kg/cm2

Diámetro del cojinete de la biela = 62 mm

Longitud útil del cojinete = 52 mm

Peso de las partes giratorias = 2757.9 grs.

18.- Calcular la carga (Q) y la presión específica (Ps) sobre el cojinete de la cabeza de la biela de un motor, para la posición de la manivela 80° después del PMS, de acuerdo con las siguientes características:

Presión de los gases en expansión =35 Kg/cm2

Diámetro del cojinete de la biela = 62 mm

Longitud útil del cojinete = 52 mm

Peso de las partes giratorias = 2757.9 grs.

19.- Calcular la carga (Q) y la presión específica (Ps) sobre el cojinete de la cabeza de la biela de un motor, para la posición de la manivela 80° después del PMS, de acuerdo con las siguientes características:

Presión de los gases en expansión =35 Kg/cm2

Diámetro del cojinete de la biela = 62 mm

Longitud útil del cojinete = 52 mm

Peso de las partes giratorias = 2757.9 grs.

20.- 15.- Calcular la carga (Q) y la presión específica (Ps) sobre el cojinete de la cabeza de la biela de un motor, para la posición de la manivela 80° después del PMS, de acuerdo con las siguientes características:

Presión de los gases en expansión =35 Kg/cm2

Diámetro del cojinete de la biela = 62 mm

Longitud útil del cojinete = 52 mm

Peso de las partes giratorias = 2757.9 grs.

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CICLO JOULE-BRAYTON

15.- Un ciclo Brayton ideal simple con aire como fluido de trabajo tiene una relación de presiones de 10. El aire entra al compresor a 520 R y a la turbina a 2000 R. Considere la variación de los calores específicos con la temperatura, y determine: a) la temperatura del aire a la salida del compresor, b) la relación del trabajo de retroceso, y c) la eficiencia térmica

16.- Considere una central eléctrica de turbina de gas regenerativa con dos etapas de compresión y dos etapas de expansión. La relación de presión 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 variación de los calores específicos con la temperatura y determine: la relación de flujo de masa mínima del aire necesaria para desarrollar una salida de potencia neta de 40 MW.

17.- Considere una central eléctrica de turbina de gas regenerativa, con dos etapas de compresión y dos etapas de expansión. La relación de presión 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 variación de los calores específicos con la temperatura y determine la relación de flujo de masa mínima del aire necesaria para desarrollar una salida de potencia neta de 40 MW.

18.- Un ciclo Brayton ideal con regeneración tiene una relación 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 térmica del ciclo.

19.- Una central eléctrica 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 relación de 60000 kJ/s. Determine la potencia entregada por esta planta si: a) si hay calores específicos constantes para el aire a temperatura ambiente, y b) tome en cuenta la variación de los calores específicos con la temperatura.

20.- Considere un ciclo de turbina de gas ideal con dos etapas de compresión y dos etapas de expansión. La relación de presión 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 relación del trabajo de retroceso y la eficiencia térmica del ciclo, suponga: a) que no se utiliza regenerador, b)que se utiliza regenerador con 75 % de eficacia. Tome en cuenta la variación de los calores específicos 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 fracción de la salida de trabajo de la turbina utilizada para accionar el compresor, b) la eficiencia térmica. Suponga calores específicos variables para el aire.

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22.- Considere un ciclo de turbina de gas ideal con dos etapas de compresión y dos etapas de expansión. La relación de presión 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 relación del trabajo de retroceso y la eficiencia térmica del ciclo, suponga: a) que no se utiliza regenerador, b)que se utiliza regenerador con 75 % de eficacia. Tome en cuenta la variación de los calores específicos 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 fracción de la salida de trabajo de la turbina utilizada para accionar el compresor, y b) la eficiencia térmica. Suponga calores específicos variables para el aire.

2 4.- Considere una central eléctrica de turbina de gas regenerativa con dos etapas de compresión y dos etapas de expansión. La relación de presión 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 variación de los calores específicos con la temperatura, y determine la relación de flujo de masa mínima 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 fracción de la salida de trabajo de la turbina utilizada para accionar el compresor, b) la eficiencia térmica. Suponga calores específicos variables para el aire.

26.- Considere un ciclo de turbina de gas ideal con dos etapas de compresión y dos etapas de expansión. La relación de presión 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 relación del trabajo de retroceso y la eficiencia térmica del ciclo, suponga: a) que no se utiliza regenerador, b)que se utiliza regenerador con 75 % de eficacia. Tome en cuenta la variación de los calores específicos 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 turbina. Para una eficiencia de la turbina del 86 % determine: a) la fracción de la salida de trabajo de la turbina utilizada para accionar el compresor, b) la eficiencia térmica. Suponga calores específicos variables para el aire.

28.- Considere un ciclo de turbina de gas ideal con dos etapas de compresión y dos etapas de expansión. La relación de presión 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 relación del trabajo de retroceso y la eficiencia térmica del ciclo, suponga: a) que no se utiliza regenerador, b)que se utiliza regenerador con 75 % de eficacia. Tome en cuenta la variación de los calores específicos con la temperatura ambiente.

CARBURADOR

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1.- Determinar el Dc, Dv, Dsp para un motor que tiene 2.5 lt. De cilindrada total con 4cilindros y gira a 6500 rpm máximas. Además el motor se encuentra alimentado por un compresor que le proporciona una sobrepresión 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 a 6500 rpm máximas. Además el motor se encuentra alimentado por un compresor que le proporciona una sobrepresión 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 máximas. Además el motor se encuentra alimentado por un compresor que le proporciona una sobrepresión 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 máximas. Además el motor se encuentra alimentado por un compresor que le proporciona una sobrepresión 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 máximas. Además el motor se encuentra alimentado por un compresor que le proporciona una sobrepresión de 725 mm Hg.

REACCIONES QUIMICAS

1.- Se quema C7H14 con un 20% de aire en DEFECTO en peso, calcular:

a) La ecuación de combustión

b) La relación 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. Sí t=17°C y P= 1.0336 Kg/cm2

R = 848.2 (kg.m)/mol.Kg.k

2.- Se quema C8H18 con un 30% de aire en DEFECTO en peso, calcular:

a) La ecuación de combustión

b) La relación 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. Sí t0 17°C

y P= 1.0336 Kg/cm2

R = 848.2 (kg.m)/mol.Kg.k

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3.- Se quema C7H16 con un 30% de aire en exceso en peso, calcular:

a) La ecuación de combustión

b) La relación 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. Sí t = 17°C

y P= 1.0336 Kg/cm2

R = 848.2 (kg.m)/mol.Kg.k

4.- Se quema C7H14 con un 30% de aire en EXCESO en peso, calcular:

a) La ecuación de combustión

b) La relación 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. Sí t=17°C y P= 1.0336 Kg/cm2

R = 848.2 (kg.m)/mol.Kg.k

5.- Se quema CH4 con un 80% de aire TEÓRICO en peso, calcular:

a) La ecuación de combustión

b) La relación 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. Sí t = 17°C

y P= 1.0336 Kg/cm2 R = 848.2 (kg.m)/mol.Kg.k

6.- Se quema C7H16 con un 70% de aire TEÓRICO en peso, calcular:

a) La ecuación de combustión

b) La relación 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. Sí t = 17°C

y P= 1.0336 Kg/cm2

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R = 848.2 (kg.m)/mol.Kg.k

7.- Se quema C11H22 con un 15% de aire en defecto en peso, calcular:

a) La ecuación de combustión

b) La relación A/C

c) El porcentaje de CO2 en 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. Sí t=17°C y

P= 1.0336 Kg/cm2 R = 848.2 (kg.m)/mol.Kg.k (I.5P)

COMPRESORES

1.- Hallar (a) el trabajo isoentrópico por minuto y (b) la potencia isoentrópica necesaria para comprimir 23.34 Kg de aire por minuto desde 1.029 Kg/cm2 y 16 °C hasta 12 Kg/cm2, ambas presiones absolutas, en un compresor de dos escalonamientos.

R = 29.27 Kg.m/kg.K

2.- Hallar (a) el trabajo isoentrópico por minuto y (b) la potencia isoentrópica necesaria para comprimir 23.34 Kg de aire por minuto desde 1.029 Kg/cm2 y 16 °C hasta 12 Kg/cm2, ambas presiones absolutas, en un compresor de dos escalonamientos.

3.- Resolver: Un compresor centrífugo descarga 3.45 kg de aire por seg. Suponiendo que la velocidad periférica valga 508.5 m/s, el factor de deslizamiento de 0.9 y el factor de potencia absorbida de 1.04. Calcular la potencia comunicada al aire.

4- Hallar (a) el trabajo isoentrópico por minuto y (b) la potencia isoentrópica necesaria para comprimir 23.34 Kg de aire por minuto desde 1.029 Kg/cm2 y 15 °C hasta 15 Kg/cm2, ambas presiones absolutas, en un compresor de dos escalonamientos.

R = 29.27 Kg.m/kg.K K = 1.4

5.- Resolver: Hallar (a) el trabajo isoentrópico por minuto y (b) la potencia isoentrópica necesaria para comprimir 23.34 Kg de aire por minuto desde 1.029 Kg/cm2 y 16 °C hasta 8 Kg/cm2, ambas presiones absolutas, en un compresor de tres escalonamientos.

R = 29.27 Kg.m/kg.K K = 1.4

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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, así como las partes componentes del mismo.

2.- En la siguiente figura del corte del carburador, explica e indica TODO lo relacionado con ella (sistemas de automaticidad o auxiliares así 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 así como de las partes componentes del mismo.

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POTENCIA EN ALTITUD

1.- Indicar sobre la gráfica y determinar la PRESIÓN DE ADMISIÓN conocidos:

a)P = 450 CV

b)rpm= 2400

c)altura = 12000 pies

2.- Marcar correctamente en la gráfica y determinar la POTENCIA conocidos:

a)Pres. deAdm. = 28”Hg

b)rpm = 2400

c)altura = 12000 pies

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3.- Indicar sobre la gráfica y determinar la PRESIÓN DE ADMISIÓN conocidos:

a)P = 500 CV

b)rpm= 2200

c)altura = 6000 pies

4.- Determinar la POTENCIA conocidos:

a)Pres. deAdm. = 24”Hg

b)rpm = 2400

c)altura = 6000 pies

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5.- Indicar sobre la gráfica y determinar la PRESIÓN DE ADMISIÓN conocidos:

a)P = 450 CV

b)rpm= 2400

c)altura = 12000 pies

6.- Marcar correctamente en la gráfica y determinar la POTENCIA conocidos:

a)Pres. deAdm. = 28”Hg

b)rpm = 2400

c)altura = 12000 pies

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7.- Indicar sobre la gráfica y determinar la PRESIÓN DE ADMISIÓN conocidos:

a)P = 600 CV

b)rpm= 2000

c)altura = 7000 pies

8- Determinar la POTENCIA conocidos:

a)Pres. deAdm. = 24”Hg

b)rpm = 2400

c)altura = 6000 pies

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BIBLIOGRAFIA

MANUAL PARA AUTOMÓVILES -------------ARIAS PAZ

TERMODINÁMICA --------------------------------CENGEL

MOTORES ENDOTERMICOS-----------------DANTE GIACOSA

VUELO CON MOTOR ALTERNATIVO------MARTIN CUESTA ALVAREZ