Problema 1. Un motor Diesel de cuatro tiempos, turboalimentado, con intercooler, de seis cilindros, de dos vlvulas por cilindro (1 de admisin), tiene los siguientes datos:= 18/1; =1,05; =0,04; nnom=2500; l0=14,3; =1,6; S/D=1,1; i=4; D=100 mm; ; p0=1bar; T0=25C; pk=1,95bar; Ta=360K; ()=3,5; exponente politrpico en el turbocompresor nk=1,55; =40C; dimetro y levantamiento de la vlvula de admisin son dvlvula=0,4D y h=0,25 dvlvula , respectivamente; la eficiencia efectiva del motor =0,35; el poder calorfico inferior del combustible=42500kJ/kg.Considerando que la seccin de paso la vlvula de admisin es el rea lateral de un cilindro, calcular;a) La velocidad promedio del aire a travs de la vlvula de admisinb) Las prdidas de presin en la admisinc) La eficiencia volumtricad) El flujo msico de airee) El flujo de combustiblef) La potencia efectiva del motorg) Si al motor se lo hace trabajar en altura (pH=0,8 bar y TH=10C) a la misma velocidad, cunto ser el flujo de aire.Problema 2.- Un motor Diesel de aspiracin natural, de cuatro tiempos, de 6 cilindros (D=9 cm y S/D=1,10), la relacin y . Considerar que la seccin de paso del aire a travs de las vlvulas de admisin (2 por cilindro) es cilndrica, que el dimetro y el mximo levantamiento de stas son dv=0,3D y hv, max=0,3dv, respectivamente. El motor en su rgimen nominal tiene una velocidad de 4500 rpm; =3,5; Ta=340K; ; el coeficiente de recarga ; el coeficiente de exceso de aire 1,5. El poder calorfico inferior del combustible Hu=42000 kJ/kg, la relacin estequiomtrica l0=14,3 y la eficiencia efectiva del motor en este rgimen es 38%. Asumir que las condiciones atmosfricas son p0=1,01 bar y T0= 20C. Calcular:a) La velocidad del flujo de aire en la seccin de la vlvula de admisin, en m/s.b) Las prdidas hidrulicas en el proceso de admisin , en barc) La eficiencia volumtrica, en %.d) El flujo msico 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 aspiracin natural, tiene una relacin de compresin de 9,8/1, una cilindrada VH=3L, una velocidad nominal de 6000 rpm y un coeficiente de exceso de aire de =0,97. En el rgimen nominal las prdidas relativas de presin en el sistema de admisin es 15%, la temperatura al final de la admisin 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=20C , determinar:1. Los caudales y flujos msicos de aire y combustible, en m3/h y kg/h, respectivamente.2. La potencia efectiva del motor en este rgimen, si la eficiencia efectiva del motor es 27% y el poder calorfico del combustible es 33,5 MJ/m33. La emisin de monxido de carbono en g/(kW.h) si se sabe que MH2/MCO=0,65. Problema 4. Un motor E.CH. a gasolina, de 3000 cm3 de cilindrada, de cuatro tiempos, de aspiracin natural, en el rgimen nominal (n=6000 RPM) tiene una eficiencia volumtrica de 0,80. Luego, este motor es convertido a GNV (90% de metano y 10% de etano) sin cambiar la relacin de compresin e instalando un mezclador en serie con el carburador original, por lo que la eficiencia volumtrica en el mismo rgimen nominal vara en 2%. Asumiendo que el GNV tiene un poder calorfico inferior de 33,9 MJ/m3 (a p0=1,01 bar y T0=20oC) y que la mezcla es estequiomtrica, 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 atmosfricas son pH=0,75 bar y TH=10oC. Asumir que en esta localidad se regula la mezcla aire combustible de tal forma que 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%.

Pregunta 5. Un motor E.CH. de aspiracin natural, de cuatro tiempos y cuatro cilindros (D=S=98 mm, =10,0 y =0,28), con 4 vlvulas por cilindro (2 de admisin), tiene una velocidad nominal de 6000 rpm. Si la seccin mxima de paso a travs de cada vlvula de admisin es 700 mm2. Se sabe que en el rgimen nominal el coeficiente sumatorio de prdidas en la admisin es 3,5, Ta=350 K, que durante la recarga ingresa 6% ms de mezcla y =0,07. Asumiendo que las condiciones atmosfricas son p0=1,0 bar y T0=25 C, y que el calentamiento del aire por contacto con las paredes es =12 C, calcular:a) La eficiencia volumtrica del motor en el segundo rgimen, en %b) La presin de los gases residuales, en bar

Pregunta 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 dinamomtrico, tal como se muestra en el esquema siguiente.Los datos obtenidos en la prueba son los siguientes: Presin atmosfrica p0=1,01 bar Temperatura atmosfrica T0= 25C Dimetro de la tobera de aire dt=6 cm Coeficiente de descarga de la tobera Cd =0,98 Lectura del manmetro en U =51 cm H2O Presin manomtrica despus del compresor pk1=0,95 bar-g Temperatura despus del compresor Tk1=105 C Presin manomtrica despus del interenfriador pk2=0,90 bar-g Temperatura despus del interenfriador Tk2=70 C Volumen consumido en la pipeta de combustible =0,234 L Tiempo de consumo de combustible 15,0 s Densidad del combustible =0,85 kg/L Relacin estequiomtrica l0=14,3 kg/kgSe sabe que la frmula para calcular el caudal de aire es: , en m3/sDonde: At=rea de la tobera y es la diferencia de presiones que provoca la toberaDeterminar:a) La eficiencia volumtrica a la velocidad nominal.b) El coeficiente de exceso de aire

Problema 7.- Un motor E.CH. a gasolina, de aspiracin natural, de cuatro tiempos, de 04 cilindros (D=8cm y S/D=1,0), la relacin y . Considerar que la seccin de paso del aire a travs de las vlvulas de admisin (2 por cilindro) es cilndrica, que el dimetro y el mximo levantamiento de stas son dv=0,36D y hv,max=0,25dv, respectivamente. El motor en su rgimen nominal tiene una velocidad de 5800 rpm, =3 y un coeficiente de exceso de aire de =0,96. Asumir que la temperatura al final de la admisin es 330 K, el coeficiente de gases residuales 7%, el coeficiente de recarga 1,05, las condiciones atmosfricas p0=1,0 bar y T0= 20C. Calcular:a) Las prdidas hidrulicas en el proceso de admisin , en bar.b) La potencia efectiva del motor en este rgimen, si la eficiencia efectiva del motor es 29%, el poder calorfico del combustible es 44 MJ/m3, y la relacin estequiomtrica 14,7 kg/kg