EJERCICIOS DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA
1.- La ficha técnica anexa se refiere a las características de un auto MITSUBISHI- Lancer 1500 L!" con una relaci#n de co$%resi#n del $otor de &.'. La $itad de la %otencia efecti(a $)xi$a de s u $otor *+,.5 H alcan/a a 100 r.%.$. a raficar la cur(a %otencia efecti(a *rea2 *rea2 horse %o3er (s. r.%.$. r.%.$. del $otor" sí sus re(oluciones re(oluciones en $íni$o son 400 r.%.$." deter$inar la %otencia al tor6ue $)xi$o *usar escala de 0 hasta ,"500 r.%.$. 7l (ehículo consu$e alrededor de 5& 2$89al#n de 9asolina de Li$a Li$a a Tacna *$)s o $enos 1'00 2$. :;u)ntos tan6ues de 9asolina de &5 octanos necesitar) el auto a%roxi$ada$ ente" %ara co$%letar la ruta< c Si la e$%a6uetadura ori9inal ori9inal de la culata del $otor es de 0"5 $$ de es%esor" lue9o de + a=os a=os de uso del auto" los cilindros han sufrido un des9aste de 0"054 c$ en su di)$etro" deter$inar la nue(a relaci#n de co$%resi#n del $otor" si se coloca la $is$a e$%a6uetadura e$%a6uetadura de 0"5 $$ *>ota? di)$etro del cilindro i9ual a la carrera del %ist#n. d @eter$inar la cilindrada del $otor nue(o" nue(o" si se ca$ia ca$ia el ci9Ae=al standard %or uno cuo radio de 9iro es 40 del ori9inal. e Hallar Hallar la relaci#n relaci#n de co$%re co$%resi# si#nn del $otor ori9in ori9inal al con e$%a6ue e$%a6ue de '$$.
SCLU;IC>? dato? tor6ue $)xi$o? $)xi$o? 1'"D 29-$ a +000 r.%.$. MITSUBISHI LE>;7F 1500 L!. Tor6ue $)xi$o G T G 1'"D 29-$ 29 -$ *1'5 >-$ a +000 r%$. ot G T x n G 1'"D x &"41 & "41 >-$ x ' rad8,0 se9 x +000 G 5'1,0 >-$ 8 se9. G G D0 H o 40 H del 9r)fico. a
HP
dato
& D0
tor6ue $)xi$o
1'5>-$
+,"5
400
100 +000 ,000 ,500
rpm
>$ero de tan6ues? tan6ues? *dato? 1 tan6ue G 1"' 9alones rendi$iento? 5& 2$89al#n 5& 2 $ x 1 tan6ue x
1 9al#n 1"' 9alones D D4 " 4 2 $ 1'00 2$
x G DD4"4 2$ x G 1" 5 tan6ues ' tan6ues.
FICHA TECNICA
MEF;E? MC@7LC? rocedencia?
MITSUBISHI LE>;7F 1500 L! Ja%#n
MCTCF Ti%o osici#n? Eli$entaci#n? ;ilindrada? Fé9i$en $)xi$o? ot.$)x? Tor6ue $)x? ;o$ustile? TFE>SMISI> Ti%o8(elocidades? Tracci#n? SUS7>SI> @elantera? Trasera? NF7>CS Siste$a? @elanteros8 Traseros? @IM7>SIC>7S Lar9o8 Encho8 Eltura? @istancia entre eOes? eso *29? Tan6ue de 9asolina? eso8 %otencia? Llantas? EFE>TIE
+'&08 1,&081+10 $$ '500 $$ &40 *P10'0 50 lt8 1"' 9al 11"0 298H *1+"' 2982K Qo2oha$a 1D58 D08 F1 ,0 2$ o '+ $eses
F7;IC NU7>T7?
' 00 dolares incl.. IR >i%%on Motors
+L81' delantero trans(ersal carurador 1+,4cc ,500 r%$ & H *D' 2K a ,000 r%$ 1'"D 29.$ *1'5 >.$ a +000 r%$ 9asolina &5 $ec)nica8 5 delantera Mcherson con arra estaili/adora $ultira/o hidr)ulico discos (entilados8 ta$ores
c e$%a6uetadura ori9inal G 0"5 $$. lue9o de cuatro a=os" los cilindros se des9astan 0"054 c$ en di)$etro. di)$etro cilindro G carrera %ist#n >ota? VM = Vcám. comb. V!mp. R;*cada cilindro G 1+,4 8 + G ,D cc. r c G &"' G 1 *R; 8 RM G 1 * ,D 8 RM RM G ,D 8 4"' G ++"D5 cc R; G ,D cc G 8+ d d G D"D, c$. G carrera del %ist#n. @es%ués de cuatro a=os? nue(o di)$etro G D"D, 0"054 G D"414 c$. R; G 8 + *D"414 ' x D"D, G D'"' cc. >ue(a r c G 1 *D'"' 8 ++"D5 G &"' d R; nue(o G 1+,4 x 0"4 G ""#$ cc *carrera %ist#n G 'F 'F x 0"4 G nue(a carrera. eD"&4 9asolina &0 octanos
'.- Un $otor >issan 1500cc. Standard" de cuatro cilindros con e$%a6uetadura de culata de 0"5 $$ de es%esor *calire *@ G carrera *L tiene una relaci#n de co$%resi#n de &"1. a:;u)l es el calire" (olu$en $uerto" (olu$en $uerto sin e$%a6uetadura *(olu$en en la culata. :;u)l es su relaci#n de co$%resi#n nue(a cilindrada al cao de dos a=os" si el di)$etro de cada cilindro se ha 9astado 0"15 $$" %ara e(itar el recalenta$iento se usa ahora una e$%a6uetadura de 1"+ $$ de es%esor< Motor >ISSE> 1500 cc" Std. + cilindros" e$%a6uetadura culata G 0"5 $$. c:;u)l ser) la %otencia al freno de una %odadora de cés%ed con $otor a 9asolina" cuando entre9a su tor6ue $)xi$o de 0"D 29-$ a ,00 r.%.$.< Soluci#n? a @i)$etro cilindro G carrera del %ist#n. r c G &"1 R; *cilindro G 1500 8 + G D5 cc. 8 + @ ' x h G 8 + x @ G D5 cc. Rolu$en $uerto ori9inal?
@ G D"41, c$.
r cG&"1G1R;8RMG1*D58RM RMGD584"1G +,"'&, c$
R e$%a6. G 8 + x *D"41, ' x 0"05 G '"&D cc
RM G +,"'&, cc
R c)$ara co$usti#n G Rcc G +"4&& cc G +,"'&, - '"&D G +"4&& cc.
0"5 $$
D"41, c$
@es%ués de dos a=os @i)$etro cilindro G D"41, 0"015 G D"41 c$. Rolu$en e$%a6uetadura G 8 + x * D"41 ' x 0"1+ G ,"D+ cc. >ue(o RM G +"4&& ,"D+ G 50",& cc. RM G 50",& cc .
1.+
D"41 c$
>ue(o R; G 8 + x *D"41 ' x D"41, G D,"&4 cc. >ue(a r c G 1 * R; 8 RM G 1 * D,"&4 8 50",+ G %&$$ cotencia al freno de %odadora de cés%ed? ot G T x n G 0"D 29-$ x &.41 >-$ x ' rad 8,0 se9 x ,00 r%$ G +1"' 3 G 0"+ 2K G 0"+ 2K G '&(# HP.
.- Un $otor de un auto$#(il ;ITFC7>" $#delo Bx" de cuatro cilindros con 1540 cc. *4 x D $$" tiene una relaci#n de co$%resi#n standard de &"5 usando su e$%a6uetadura std. *ori9inal de f)rica. *Rolu$en $uerto G +,"+D c$ . Ectual$ente" el $otor tiene una relaci#n de co$%resi#n de &" con un es%esor de e$%a6uetadura de 1"' $$. Se desea saer el es%esor de e$%a6uetadura ori9inal.
SCLU;IC>? ;ITFC7> Bx " + cilindros 1540 cc *4xD$$" r cG&"5 e$%a6ue ori9inal " RM G +,"+D cc. Ectual$ente r c G & con e$%a6uetadura de 1"' $$ de es%esor. 8
+ * 4" ' x D"
r c G &"0 G 1 *Rc 8 R$ 1
G &"0 RM
RM G RM'G+&"4 cc Rol e$%a6. G 8 + * D" ' x 0"1' G ,"+& cc Rol c)$ara co$. G Rcc G +&"4 - ,"+& G +'"4& cc
RM ori9inalGRM 1 G +,"+D cc G +'"4& R e$% ori9inal R e$%. ori9inal G +,"+D - +'"4& G "54 cc '
G 8 + * 4" x e * e G es%esor e$%a6uetadura "54 G 5+"0D x ! ! G 0"0,,' c$ = )&)* mm.
c c 4 0 " & + G
Rcc G +'"4& cc
'
M R
1"' $$
c c D + " , + G 9 i r o
M R
$ $ ' " 1
Rcc G +'"4& cc !
+.- Un $otor Honda ;i(ic de + cilindros" '0 ()l(ulas" (olu$en de cilindrada 15&5 c$ carrera de %ist#n i9ual al di)$etro del cilindro con una relaci#n de co$%resi#n de &.,?1 desarrolla en la ;osta 1'4 H a ,400 FM" *at$ G 1298c$ ' te$%eratura G 15 ;. Se re6uiere %re%arar el auto$#(il %ara 6ue corra en los ;a$inos del Inca" de $anera 6ue se %ueda au$entar la relaci#n de co$%resi#n hasta 10.5?1 7l es%esor de la e$%a6uetadura ori9inal es de 0.D5 $$ el $íni$o %er$isile es de 0.5 $$. 7n el caso de 6ue el ca$io de e$%a6uetadura no sea suficiente ha 6ue ce%illar la culata. 7x%onente %olitr#%ico de ex%ansi#n n ' G1.'+" 7x%onente %olitr#%ico de co$%resi#n n 1 G1.1 a @eter$inar si es necesario reali/ar el ce%illado en caso afir$ati(o calcule el es%esor de culata 6ue se dee ce%illar. Si la %resi#n te$%eratura al inicio de la co$%resi#n es de 0.4D ar '' ; res%ecti(a$ente" hallar la %resi#n te$%eratura al final de la co$%resi#n del $otor %re%arado. c El $edir las te$%eraturas del refri9erante a la entrada salida del $otor" traaOando a %otencia $)xi$a" se otienen (alores de , ; D+ ; res%ecti(a$ente" si el caudal del refri9erante es de 0.1 lt8s" hallar el fluOo de calor 6ue se %ierde en el refri9erante en H. @ensidad del refri9erante 7tilen9licol V G 1'00 298$ ca%acidad calorífica G +.1 2J829 W. d Ter$inada la co$%etencia en los ;a$inos del Inca" el di)$etro del cilindro se ha 9astado 0.15 $$" :cu)l es la nue(a relaci#n de co$%resi#n< e :;u)l es el n$ero de ()l(ulas de ad$isi#n %ara todo el $otor< Soluci#n a R; G 15&58+ G &4"D5 cc R M G &4"D584", G +,"D R e$%1 G X@'8+ x e1 G 0"0D5 c$ R; G X*@'8+ x e ' @ G D"&D4 R e$% 1 G .D+& cc R c)$ co$ G RM Y Re$% G +'",' cc Re$% ' G *X@'8+x e' e' G 0"05 c$ Re$%' G '"5 cc RM G Rc)$ co$ Re$%' G +5"1' cc. r ;' G 1 R;8RM' G +&%, -o ! /01c1!-t!. ara r ; G 10"5 RM G &4"D58*10"5 Y 1 G +1"&D cc. R c)$ co$' Re$%' G +1"&D cc Rc)$ co$ ' G &"+D cc sea L la lon9itude ori9inal de la c)$ara" R c)$ co$ G *X@'8+ x L L G 0"45 c$ es%esor a ce%illar G L x *1 Y R c)$ co$ ' 8 Rc)$ co$ G '&'), cm '81 G r ;n1 ' G 14"& ar T'8T1 G *'81 *n1 Y 18n1 T' G *'D '' x '"04+ T* = ,$" 2C c Z G $;e.[T G 0"1 x 1"' x +"1 x 11 G "'&%* 34 = #&*( HP d R;' G *X*@ 0"015'8+ x ; G 50"1D x D"&D4 G +00" cc r ;+ G 1 *R;'8RM G "'&($ e ()l(ulas %or cilindro G "* 5á65/6a d! adm117-.
5.- 7l cuadro adOunto indica las es%ecificaciones técnicas de los $otores %osiles de la ca$ioneta ic2 U%" $odelo Toota Hilux + x '. @eter$inar? T1po
$ c16. OHC
$ c16. OHC
;a%acidad $otor cc. otencia *H8r%$ Tor6ue $)xi$o *W9$8r%$ ;alire carrera R)l(ulas Felaci#n de co$%resi#n a 1
1&&4 &'85000 1,"58+00 4, x 4, 4 &"0
'++, 48+'00 1,"58'+00 &' x &' 4 ''"'
a La %otencia efecti(a en H del $otor a 9asolina a su tor6ue $)xi$o. 7l (olu$en $uerto del $otor diesel de cada cilindro *c$ c :;u)ntas (eces %or $inuto are la ()l(ula de ad$isi#n de cada cilindro del $otor a 9asolina a %otencia $)xi$a< d :;u)l es la $edida del radio del ra/o del ci9Ae=al 6ue acciona la iela" en el $otor @iesel< e Hallar la %resi#n a%roxi$ada $)xi$a %ara el $otor @iesel *en el %unto /" se9n el dia9ra$a cerrado diésel" si el el (olu$en al final de la inecci#n *%unto /\ es de &5c$. La %resi#n a la salida de los 9ases es "5ar *%unto d SCLU;IC>? a G 1,"5 29$ x &"41 >-$ x ' rad 8 ,0 se9 x +00 r%$ G 5D", 2K G DD H R; G '++, 8 + G ,11"5 c$ 8 cilindro ''.' RM G ,11"5 RM '1"1 RM G ,11"5 c$
r c
G *R; RM 8 RM G ''"' G *,11.5 RM 8 RM
''"' RM Y RM G ,11"5 c$ ,
VM = *%&%$ cm
c 5000 r%$ 8 ' G '500 r%$ Se are '500 (eces %or $inuto ex%licaci#n? ' re( en 5000 re(
are una (e/
abr! *('' 5!c!
d ;arreraG ' x radio del ci9ue=al Lue9o? carrera del %ist#n G &' $$. or lo tanto el rad1o ! = $) mm. 1"'1 e/\Gd x *Rd8R/\ G"5ar *,11"5c$ 8&5c$1"'1 G "1ar
,.- Se $uestra la ficha técnica del auto$#(il ;he(rolet Estra. 7n el cat)lo9o no se $uestra la %otencia $)xi$a ni la relaci#n de co$%resi#n. E fin de %artici%ar en una %ruea auto$o(ilística" el auto$#(il se so$ete a %rueas en el laoratorio de la ciudad de Huancao *11 ; 0"D' ar. ;on auda de un $an#$etro de %resi#n se $ide la co$%resi#n de los cilindros oteniéndose los si9uientes resultados? '0," '10" '04" ''0 %si. res%ecti(a$ente. re(ia$ente en la ciudad de Li$a *1, ; 1 ar se hi/o una %ruea en el dina$#$etro %ara hallar su %otencia oteniéndose las si9uientes lecturas? '1"4 29s *ra/o de dina$#$etro G 0",5 $ts a su $)xi$a %otencia. La relaci#n entre la carrera del %ist#n el di)$etro del cilindro es 0"4',. La %resi#n $)xi$a al final de la ex%ansi#n es '", ar asolutos. Se %ide? a @eter$inar la relaci#n de co$%resi#n a%roxi$ada del $otor. La %resi#n al final de la ex%losi#n. c La %otencia $)xi$a del $otor en la ciudad de Huancao en Li$a. d ;on el fin de au$entar la %otencia del $otor se decide ce%illar la altura de la culata reaO)ndola en 0"'5 $$. :;u)l ser) la nue(a relaci#n de co$%resi#n< *el (olu$en $uerto es cilíndrico e :;u)l es la te$%eratura al final de la co$%resi#n en ;" si la te$%eratura dentro de la c)$ara de co$usti#n al inicio de la co$%resi#n es 5D ; des%ués de ce%illar la culata<
CHEVRO8ET ASTRA Rersi#n rocedencia MCTCF cilindros8(al(8;ilindrada ;alire8;arrera Fé9i$en $)xi$o Felaci#n de co$%resi#n otencia $)xi$a a r.%.$. Tor6ue $)xi$o ;o$ustile ;C>SUMC @e cada inector %or cilindro o%erati(o TFE>SMISI> Tracci#n8Ti%o8 $archas SUS7>SIC> @elantera Trasera NF7>CS @elanteros 8 Traseros @IF7;;IC> Siste$a 8 Ti%o @IM7>SIC>7S Lar9o 8 Encho 8 Elto *$$ @istancia entre eOes *$$ eso *29 Felaci#n eso 8 otencia otencia es%ecifica ;a%acidad del tan6ue Llantas @IEM7TFC I>T7F>C @7 IFC @erecha 8 I/6uierda *$ EFE>TIE F7;IC 7> US @CLLEFS
E'0@S Ja%#n + 8 1, 8 1&4& ,500 r.%.$. a ,00 a '00 r.%.$. asolina &D S 0"04 9rs de 9asolina &D octanos ' ! ' 8Mec)nica 8 5 Mcherson con tirante dia9onal arra estaili/adora 7Oe rí9ido" resortes arra de control @iscos (entilados 8 ta$ores Hidr)ulico 8 %i=#n cre$allera +'55 8 1D00 8 1+00 '5+0 150"5 1'"D5 W9 8 H D'"4 H 8 lt ,5 litros 8 '15840F15 D"'0 8 D"0 ' a=os # 50"000 W$ 1D"'00
SCLU;IC>? a *'0,'10'04''08+G'11%si '1181+"D0"D' G 15"1 ar r ; G *15"180"D' 181"1 G 10"1 7! G '", ar as. ME! G 7! *10"11"'+ G +5"D ar as. c T G '1"4 29s x &"4 >829 x 0",5 $ G 1&"0 >$ ot G 1&"0 >$ x ,00 r.%.$. x ' 8,0 s G &1,5,", 3atts. &1,5,", 3atts x 1"+ H82K x 1 2K81000 3 G 1''"4 H en Li$a. ot HUE>;EQC
0"D' ]1, 'D G G 4,"4 BH en Huancao 1''"4 1 ]1+ 'D d R; G 1&4&8+ G +&D"'5 cc h G 0"4', d 10"1 G 1 +&D"'58R M RM G 5+", cc +&D"'5 G d'8+ x h G 0"4',8+ d d G &"15 c$ h G D"55 c$ 5+", G d'8+ x h G 8+*&"15' x h h G 0"4 c$ G 4" $$ 4" $$ Y 0"'5 $$ G 4"05 $$ G 0"405 c$ nue(o R M G 8+*&"15' x 0"405 G 5'"& cc nue(a r ; G *+&D"'5 5'"& 8 5'"& G 10"+ er ; G 10"+ T' G T1 *R' 8 R11"1 Y 1 G ,4' W G +0& ;
D.- 7l $otor F^" + cil CH; de una ca$ioneta ic2u% TCQCTE HILU! + x '" tiene una cilindrada de 1.&&4 lts. La relaci#n entre la carrera del %ist#n su di)$etro es 0"4D 9ira a 5400 re(8$in. @urante la co$%resi#n su (olu$en dis$inue en & (eces. a ;alcule la (elocidad $edia del %ist#n. 7ste $otor es conectado a un dina$#$etro $ec)nico a fin de otener la %otencia al freno del $otor oteniéndose los si9uientes datos? Lectura del dina$#$etro G D 29s. Bra/o del dina$#$etro G 0"5 $ts. Fe(oluciones del $otor G 00 r.%.$. :;u)l es la %otencia de salida del $otor< SCLU;IC>? a R; 8 cil G 1.&&48+ G 0"+&&5 lts G +&&"5 cc R ; G d'8+ x h _ h8d G 0"4D _d G h80"4D +&&"5 G 8+ *h80"4D' x h _ h G D"4+ c$ G 0"0D4+ $ 1 carrera de %ist#n _ 0"5 re( ci9Ae=al _ t 5400 re( _ ,0 se9 t G 0"005' se9 e G ( x t ( G 0"0D4+ $ 8 0"005' se9 G 15"1 $8se9 ot G T x ` _ T G N x ra/o `G 'n8,0 rad8se9 N G D 29s ra/o G 0"5 $ ot G D x 0"5 x ' 8,0 x 00 G ,"DD.'5+ 29$8se9 x &"41 >$ G ,,"++, 3atts G 44"4 H
4.- Un $otor F7>EULT a 9asolina con relaci#n de co$%resi#n 4?1" desarrolla en la ;osta 4, H *at$ G 1 298c$ ' te$%eratura G 15 ;. @urante un (iaOe de %ruea a Matucana la %otencia dis$inue. Las condiciones en Matucana son? at$ G 0"D' 298c$ ' 10 ;. a :E cu)nto dis$inue la %otencia efecti(a del $otor en Matucana< Si se tratara de soreali$entar el $otor con auda de un co$%resor 6ue sea accionado %or el $is$o $otor 6ue ofre/ca a%roxi$ada$ente la $is$a %otencia de la costa. :Zué %resi#n $ano$étrica de entrada salida tendría el co$%resor en Matucana< c Hallar en Li$a" la %resi#n al final de la co$%resi#n al inicio de la ex%ansi#n" si los 9ases salen a 1"1ar se9n el $an#$etro. *ex%onente %olitr#%ico de co$%resi#n ex%ansi#n 1"1 1"'1 res%ecti(a$ente SCLU;IC>? a
ot $
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T;
ot costa ;
T$
G
entrada G 0
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ot $ 4,
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1
ot $ G ,'"5 H
]10 'D
salida G *1"00 Y 0"D' 298c$' G 0"'4 298c$ '