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1 de 9 1. [U1. S1] - Os motores de combustão interna são o tipo mais comum de motor devido à elevada obtenção de trabalho e alta eficiência. São classificados em motores alternativos, rotativos e de impulso. Em relação aos MCI, analise as afirmações a seguir: I. Nas turbinas a gás são utilizados os gases oriundos da reação de combustão para o seu acionamento. II. Os motores ciclo Otto com maior potência específica apresentam aumento da potência e torque, consequentemente apresentam o aumento da cilindrada total. III. A combustão que ocorre em um motor de combustão interna é uma reação química que ocorre entre qualquer material combustível (hidrocarboneto) e um oxidante (oxigênio) para formar um produto oxidado. Assinale a alternativa correta. a) Apenas I está correta. b) Apenas II está correta. c) Apenas III está correta. d) Apenas I e III estão corretas. e) Apenas II e III estão corretas. 2. [U1. S1] - Nos motores alternativos a dois tempos (2T) de ignição por faísca, o ciclo completa-se com dois cursos do pistão, que corresponde a uma única volta do eixo do motor. Análogo ao motor 4T, os processos ocorrem da mesma maneira, no entanto alguns deles se sobrepõem num mesmo curso. Dada a figura a seguir: MOTORES A COMBUSTÃO INTERNA – ATIVIDADE AVALIATIVA Engenharia Mecânica Prof.: ____________________________________ Data: ___/___/_____ Valor: 1000 pontos Aluno: ____________________________________ RA: _____________ Nota: _________ 2 de 9 Figura | Movimentos do pistão em motores alternativos Assinale a alternativa correta, quanto à análise da figura. a) A figura se refere ao pistão, no primeiro tempo, em um motor 2T de ignição por faísca. b) A figura se refere ao pistão, no segundo tempo, em um motor 2T de ignição por faísca. c) A figura se refere ao pistão, durante o tempo de escape, em um motor 4T. d) A figura se refere ao pistão, durante o tempo de admissão, em um motor 4T. e) A figura se refere ao pistão, durante o tempo de expansão, em um motor 4T. 3. [U1. S1] - Atuando como engenheiro na parte de projetos em uma empresa fabricante de motores para automóveis, você recebeu algumas informações para aprovação sobre a linha de motores a 4T. 3 de 9 Motor a 4T de quatro cilindros: Cilindrada unitária (3cm): 799,5. Diâmetro do pistão (cm): de 10,2. Curso do pistão (cm): 12 Taxa de compressão: 10:1. Como engenheiro experiente da área, lhe causou estranheza o valor do diâmetro do pistão. Qual o procedimento que você adotaria para verificar se a informação sobre o diâmetro do pistão está correta e marque a opção correta conforme alternativas abaixo. (Necessário apresentação dos cálculos) a) 8,60 cm b) 10,10 cm c) 9,21 cm d) 11,30 cm e) 8,72 cm 4. [U1. S2] - Em um motor em funcionamento, o fluido ativo (FA) periodicamente passa por diversos processos físicos e químicos, dando origem ao que conhecemos como ciclo do motor. Entre os ciclos de um motor temos os ciclos reais, ciclo padrão a ar, ciclo Otto, ciclo diesel, ciclo misto e ciclo Brayton. Os ciclos reais recebem esse nome pois indicam as condições reais, isto é, as condições efetivas do motor que são fornecidas por indicadores de pressão. Sobre o funcionamento dos indicadores mecânicos de pressão, assinale a alternativa correta: a) No indicador mecânico de pressão, o cilindro menor com um pequeno êmbolo assume movimentos de rotação proporcionais à pressão existente no pistão do motor. 4 de 9 b) O indicador mecânico de pressão é constituído por um pequeno cilindro que é conectado ao cilindro do motor, onde é tomada continuamente a pressão. c) O tipo de gráfico traçado pelo indicador mecânico de pressão independe do movimento do tambor, que realiza um movimento de vaivém em torno de seu eixo. d) Quando o tambor realiza o movimento de rotação contínua, a sincronização é realizada com o eixo do motor, de maneira que cada velocidade terá uma pressão correspondente. e) Para o tambor, ao realizar o movimento de rotação contínua, a amplitude de seu movimento será proporcional ao curso do pistão, sincronizada com a posição do riscador. 5. [U1. S2] - No motor a 2T de ignição por faísca é difícil associar os processos e eventos aos cursos do pistão, uma vez que alguns deles ocorrem concomitantemente. Dada a figura a seguir: Figura | Diagrama p-V de um motor de ignição por faísca a 2T Assinale a alternativa que corresponde a etapa (4) a) Abertura da janela de admissão. 5 de 9 b) Fechamento da janela de admissão. c) Abertura da janela de escape. d) Fechamento da janela de escape. e) Liberação da faísca. 6. [U1. S2] - Apesar das melhorias dos estudos por rotinas computacionais, os diagramas teóricos ainda apresentam valores pouco distantes dos valores reais. Dessa maneira, é pertinente realizar comparações. A figura a seguir apresenta a comparação entre o ciclo Otto padrão a ar e o ciclo do motor de ignição por faísca. Figura | Superposição de um ciclo Otto padrão de ar com o real Analise as afirmações a seguir sobre a superposição de um ciclo Otto padrão de ar com o real: I. O motor em plena aceleração deverá apresentar a área (admissão e escape) praticamente desprezível. II. Em B (perdas de calor) no ciclo teórico, os processos de compressão e expansão são tomados como isentrópicos. 6 de 9 III. Em C (perda por tempo finito de combustão) no ciclo teórico, considera-se a combustão instantânea. IV. Em D (perdas pelo tempo finito de abertura da válvula de escapamento) no ciclo teórico, o escape é substituído pela expansão isocórica, onde é cedido calor para o reservatório frio. A partir das afirmações, assinale a alternativa correta: a) Somente I está correta. b) Somente III e IV estão corretas. c) I, II, III e IV estão corretas. d) I, II e IV estão corretas. e) II, III e IV estão corretas. 7. [U1. S3] - Os estudos de motores de combustão interna são importantes para conhecermos as suas características de desempenho ou torná-los mais eficientes. Para obtermos tais informações, utilizamos um conjunto de propriedades que nos fornece dados sobre suas condições, o que possibilita caracterizá-lo individualmente. Em relação ao freio de Prony, analise as seguintes afirmações: I. É um dispositivo utilizado para a compreensão do funcionamento de todos os dinamômetros, nos quais é possível obter os valores de torque e potência do motor. II. Nesse dispositivo, ao apertar a cinta do freio sobre o rotor, é aplicada uma força de atrito sobre aquele, obtendo-se uma situação de equilíbrio dinâmico com velocidade angular constante. III. Na prática é ampla a utilização do freio de Prony devido à fácil dissipação de calor, assim como os freios dinamométrico hidráulicos e elétricos, os mais utilizados. Assinale a alternativa correta de acordo com as afirmações: a) I, II e III estão corretas. b) I e II estão corretas. c) I e III estão corretas. 7 de 9 d) II e III estão corretas. e) Apenas I está correta. 8. [U1. S3] - As partes móveis de um motor experimentam impacto por atrito de acordo com as características de cada motor, dessa forma é muito importante compreendermos alguns métodos de determinação da potência de atrito. Em relação aos métodos utilizados para determinar a potência de atrito, assinale a alternativa correta. a) Uma das maneiras é acionando o motor de combustão interna ligado por meio de um dinamômetro que atua como motor elétrico. b) Outro método utilizado é o Teste de Morse, em que se utiliza um freio convencional e é aferida a potência indicada do motor. c) A Reta de Willan é outro método utilizado para o levantamento do valor da potência de atrito, sendo sua aplicação aconselhada somente para motores a diesel. d) No Teste de Morse a potência indicada diminui proporcionalmente à medida que apotência desenvolvida por cada cilindro do motor aumenta. e) No método da Reta de Willan, a reta que intersecciona o eixo da potência de atrito permite a determinação da potência efetiva. 9. [U1. S3] - Atuando como engenheiro em uma indústria automobilística, consumidores insatisfeitos reclamaram da perda de potência do motor do último modelo de automóvel lançado no mercado. Após submeter o motor 4T ciclo Otto ao ensaio com dinamômetro de 0,8 m de braço a 5000 rpm, você obteve os seguintes dados: Ni = 203 CV; indicação de uma força de 54 kgf e Ce=0,240 kg / CV,h ou 0,326 kg / kW.h. Através desses dados, obtenha o valor da potência efetiva e a eficiência mecânica do motor. (Apresentar cálculos). 8 de 9 10. [U2. S1] - A maioria dos motores de combustão interna obtém sua energia a partir da combustão de uma mistura combustível-ar (hidrocarboneto com o oxigênio presente no ar atmosférico) que converte a energia química do combustível (hidrocarboneto) em energia interna nos gases dentro do motor. Dada a reação de combustão: 𝐶8𝐻18(𝑔) + 12,5𝑂2(𝑔) → 8𝐶𝑂2(𝑔) + 9𝐻2𝑂(𝑣), analise a reação de combustão. Assinale a alternativa correta em relação à reação de combustão apresentada: a) Trata-se de uma reação de combustão completa com a formação de hidrocarboneto e oxigênio no estado gasoso. b) Trata-se de uma reação de combustão incompleta, caracterizada pela formação principal de monóxido de carbono e água no estado líquido. c) Trata-se de uma reação de combustão incompleta, com formação de fuligem e água no estado vapor. d) Trata-se de uma reação de combustão completa, com a formação dos produtos dióxido de carbono e água no estado vapor. e) Trata-se de uma reação de combustão incompleta, com a formação de hidrocarbonetos e dióxido de carbono no estado vapor. 9 de 9
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