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Lista de Exercícios 2 - Máquinas Térmicas Prof. Fábio Fortkamp Problemas Problema 1 Um motor de quatro tempos ensaiado em dinanômetro a 4000 rpm forneceu a indicação de uma força de 333 N e apresentou um consumo específico de 0,326 kg/kWh. O braco do dinanômetro mede 0,8 m. Na mesma rotação, o motor de combustão, acionado pelo dinamômetro, apresentou a indicação de 88,3 N. A cilindrada do motor é de 4 litros e a relação combustível-ar medida foi 0,08. Determine (Brunetti 2012): a) Potência efetiva; b) Potência indicada; c) Eficiência mecânica; d) Eficiência global; e) Eficiência térmica; f) Massa de ar consumida por hora; g) Eficiência volumétrica, sabendo que as condições de entrada do ar foram de 1 kgf/cm2, 27 ◦ C. O poder calorífico inferior é de 42 MJ/kg. Problema 2 Na tecnologia atual, os motores Otto a 4T, no ponto de potência máxima, podem atingir uma pressão média efetiva de 9,3 bar, uma rotação de 5600 rpm e um consumo específico de 0,394 kg/kWh) de etanol (PCI = 24,3 MJ/kg, densidade 0,8 kg/L) (Brunetti 2012). a) Qual a cilindrada em litros para se obter uma potência de 44,1 kW? b) Qual a eficiência global na condição dada? Problema 3 Um MIF de 4 T com os seguintes dados: • 4 cilindros; • cilindrada 2,2 L; • diâmetro 87,5 mm; • curso 92 mm; • razão de compressão 8,9; • máxima potência de 65 kW @ 5000 rpm; opera com velocidade média do pistão de 8 m/s. A vazão de ar medida é de 60 g/s. Calcule a eficiência volumétrica baseada em condições atmosféricas (Heywood 1988). 1 Problema 4 Um MIE de 4 T turboalimentado com os seguintes dados: • 6 cilindros; • cilindrada 10 L; • diâmetro 125 mm; • curso 136 mm; • razão de compressão 16.3; • máxima potência de 246 kW @ 2100 rpm; opera com uma velocidade média do pistão de 8 m/s. A razão combustível-ar é de 0,05, e a eficiência volumétrica é de 0,92. Calcule a vazão de ar e de combustível e a massa de combustível injetado por ciclo (Heywood 1988). Referências Brunetti, Franco. 2012. Motores de Combustão Interna. São Paulo: Blucher. Heywood, John B. 1988. Internal Combustion Engine Fundamentals. New York: McGraw-Hill. 2 Problemas Problema 1 Problema 2 Problema 3 Problema 4 Referências
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