Lista Motores 2

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Cursos: Engenharia Mecânica 
Disciplina: Motores de Combustão Interna Período: 9º Turno: Noite 
Professor: Cristiano Henrique Gonçalves de Brito 
 
LISTA 2 
 
Capítulo 2 
 
1) O ciclo de um cilindro de um motor Otto a 4T é representado na Figura. A cilindrada do motor é 1.500 
cm³ e o calor fornecido por ciclo, por unidade de massa de ar é 356 kcal/kg. Sendo ηt = 56%, k = 1,4 e R = 
29,3 kgm/kgK, pede-se: 
a. A máxima temperatura do ciclo; 
b. A potência do motor a 5.600 rpm, representado no ciclo (CV); 
c. O consumo do motor em kg/h de um combustível de PCI = 9.800 kcal/kg. 
2) Um ciclo Otto tem uma taxa de compressão de 9. O calor é fornecido queimando-se 1,3 x 10-4 kg de 
combustível de PCI = 10.000 kcal/kg por ciclo. Se esse ciclo for utilizado por um motor 4T a 5.000 rpm, 
qual a potência do ciclo em CV? Dado: k = 1,4. 
3) Para um motor Otto de quatro cilindros a 4T, considera-se a compressão isentrópica e o fluxo ativo apenas 
ar (k = 1,4; R = 29,3 kgm/kg.K). A cilindrada é 2 L e a taxa de compressão é 8. Reduzindo-se o volume 
morto de 20%, qual a variação percentual teórica de eficiência térmica? 
4) Um motor Diesel a 4T é representado por um ciclo Diesel padrão a ar de taxa de compressão 18. Quando 
fecha a válvula de admissão a pressão é 0,9 kgf/cm² e a temperatura é 50ºC. O motor tem uma cilindrada 
de 12 L e a 2.800 rpm o ciclo produz uma potência de 240 CV. Sendo a temperatura de escape 1.000 ºC, 
qual o consumo em kg/h de um combustível de PCI = 10.000 kcal/kg? 
 
5) Um ciclo Otto padrão a ar (k = 1,4; R = 29,3 kgm/kg.K) representa um motor a 4T de taxa de compressão 
8:1. A potência do ciclo é 50 CV a 2.800 rpm. Qual a massa de combustível consumida por ciclo, se o 
mesmo tem PCI = 10.000 kcal/kg? 
 
6) Por que no ciclo Diesel, padrão ar que procura representar o ciclo real do motor Diesel, o fornecimento 
do calor da fonte quente é imaginado isobárico? 
 
7) Um motor Diesel a 4T de seis cilindros de 12 cm de diâmetro e 10 cm de curso é representado por um 
ciclo Diesel padrão a ar (k = 1,4; R = 29,3 kgm/kg.K). Ao aplicar uma pressão constante de 10 kgf/cm² no 
pistão, ao longo de um curso, obtém-se o mesmo trabalho do ciclo. A eficiência térmica do ciclo é 60%. O 
ciclo começa com v1 = 0,9 kg/m³ e p1 = 0,9 kgf/cm² e tem uma taxa de compressão de 16. Qual a máxima 
temperatura do ciclo? 
 
8) Considere o motor IVECO FPT Cursor 13: 
 
 
 
Considere para este motor um ciclo teórico a ar DIESEL (naturalmente aspirado) com as seguintes 
características: 
 
P1 = 100 kPa e T1 = 300 K 
Razão combustível/ar = 1/14,7 
PCI = 42 MJ/kg 
Cp,ar = 1004 J/kg.K 
Cv,ar = 717 J/kg.K 
Rar = 287 J/kg.K k = 1,4 
Para rotação em potência máxima: 
 
a. Esboce as curvas ‘P x v’ e ‘T x s’ do ciclo 
b. Determine o volume da câmara de cada cilindro [L]; 
c. Determine a temperatura no final de cada processo [K]; 
d. Determine eficiência termodinâmica [%]; 
e. Determine o consumo horário de combustível do motor [kg/h]; 
f. Determine a potência termodinâmica do motor [kW]. 
 
9) As informações abaixo são da ficha técnica do motor do Hyundai HB20: 
 
 
 
Considere o estudo do motor pelo ciclo Otto padrão ar, onde: 
Combustíveis: Etanol (PCI = 26,4 MJ/kg – F= 1/9) e Gasolina (42,6 MJ/kg – F= 1/14,7) 
P1 = 100 kPa e T1 = 300 K 
Cp,ar = 1004 J/kg.K Cv,ar = 717 J/kg.K Rar = 287 J/kg.K k = 1,4 
 
Considerando os calores específicos constantes, determine a eficiência termodinâmica do ciclo para as 
condições dadas. Se uma junta com espessura de 0,5 mm maior que a junta original do motor foi instalada, 
qual a nova eficiência termodinâmica do ciclo? (Considere que as juntas possuem o mesmo diâmetro do 
cilindro).