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De ella se puede decir que…. Sirve para, dada la potencia que desarrolla el motor y las características del vehículo, calcular la evolución con el tiempo de la velocidad. A velocidad constante en carretera horizontal, del segundo miembro de la ecuación solo quedaría el segundo término, el resto son nulos. El último término del segundo miembro de la ecuación es siempre muy pequeño frente al resto.

Sobre sus términos, se puede decir que…. El primer miembro de la ecuación es la potencia proporcionada por el motor, que es constante en todos los puntos de operación. En el segundo miembro, el último término puede ser del mismo orden de magnitud que el penúltimo. En el segundo miembro, el último término es siempre proporcional al penúltimo, con la constante de proporcionalidad que depende solo de la pendiente de la carretera.

El segundo término del segundo miembro representa la variación de energía potencial. De este se puede decir que... Es siempre positivo o nulo, ya que la variación de altura va con valor absoluto. Puede haber alguna situación de funcionamiento, en régimen estacionario, en la que la potencia desarrollada por el motor sea nula y este término compense la resistencia aerodinámica. Es siempre pequeño frente al término de resistencia aerodinámica.

La relación de compresión de un motor alternativo es: La relación entre las presiones máxima y mínima de la cámara de combustión. La relación entre los volúmenes máximo y mínimo de la cámara de combustión. La relación entre la presión máxima de ciclo y la presión ambiente.

En un ciclo Diesel dual, si aumentamos el aporte de calor a volumen constante y reducimos el aporte a presión constante de manera que el calor aportado al gas no varía: El rendimiento del ciclo aumenta, ya que el aporte de calor a presión constante genera más entropía que a volumen constante. El trabajo desarrollado en el ciclo es menor, ya que el área de ciclo disminuye. La combustión es más suave, ya que el gradiente de presión (respecto al ángulo de giro de cigüeñal) disminuye.

La ley de Wiebe es la ley de calor aportado en ciclos reales que simulan a motores Otto. De ella se puede decir que: Su derivada respecto al ángulo de giro de cigüeñal es la ley de aporte instantáneo de calor, que presenta un valor máximo en cierto ángulo. Es una ley lineal entre el comienzo y el final de la combustión. Tiene un máximo aproximadamente a mitad del proceso de combustión.

En un modelo de ciclo real con una ley de calor aportado según la ley de Wiebe. El rendimiento es óptimo si el aporte de calor comienza en el PMS. El rendimiento es mayor cuanto antes comience el aporte de calor. El rendimiento es siempre menor que en el ciclo ideal con aporte de calor a volumen constante, a igualdad del resto de parámetros del ciclo.

El avance al inicio de la combustión en un ciclo Otto real con deposición de calor: Es un parámetro de diseño que permanece fijo durante el funcionamiento del motor. Es un parámetro muy eficaz para controlar la detonación. Tiene muy poca influencia en el rendimiento.

En una situación de flujo congelado, se puede decir que: El tiempo de reacción química es mucho menor que el tiempo de residencia en la cámara. El tiempo de reacción química es mucho mayor que el tiempo de residencia en la cámara. El tiempo de reacción química es del mismo orden que el tiempo de residencia en la cámara.

En la combustión ideal, oxidando todo el combustible, de un motor Otto funcionando con mezcla rica (dosado superior al estequiométrico), los componentes principales del gas de escape son: N2, O2, CO2 y H2O. CO2, CO, O2 y H2O. N2, CO2, CO y H2O.

La válvula de admisión suele cerrar entre 40º y 70º después de que el émbolo haya pasado por el punto muerto inferior debido a que: Existe un retraso entre el movimiento del fluido en el colector y el movimiento del émbolo, por lo que aunque el émbolo comience a subir pueden seguir entrando gases en el cilindro. El diseño del árbol de levas impone aceleraciones en la leva muy elevadas con los consiguientes esfuerzos en el empujador, y cerrar en el PMI induciría esfuerzos superficiales muy elevados. Cuanto más ángulo esté abierta la válvula mayor cantidad de gases entrarán en la cámara.

El fenómeno de transferencia de calor ente gases de la cámara y el bloque: Suele despreciarse en modelos de cálculo ya que es mucho más pequeño que otros intercambios energéticos en el motor. Ha de tenerse en cuenta en modelos medianamente complejos ya que representa aproximadamente el 15% del calor liberado por el combustible. Ha de tenerse en cuenta en modelos medianamente complejos ya que representa aproximadamente el 40% del calor liberado por el combustible.

En un motor de cuatro tiempos, la carga sobre la biela: Es siempre de compresión debido a la presión elevada de los gases. A lo largo de un ciclo tiene cargas de tracción y compresión alternadas. No depende de la presión instantánea dentro del cilindro.

Un vehículo de masa 700 kg y área frontal 2.7 m2 circula por una superficie horizontal. Su velocidad y aceleración en un instante dado son 20 m/s y 2 m/s2 respectivamente. En ese momento, el sensor de potencia de la centralita del motor marca 33180 W. ¿Cuál es el coeficiente de resistencia aerodinámica, CD, del vehículo? (la densidad del aire es 1.2 kg/m3). 0.3. 0.35. 0.4.

Si consideramos como ciclo el ciclo termodinámico que se produce en cada cilindro de un motor cada dos vueltas de cigüeñal, en un motor Otto de cuatro tiempos y cuatro cilindros con encendidos equiespaciados, si el cigüeñal gira a 3000 rpm…. Se tardan 20 ms en completar un ciclo. Se producen 100 ciclos por segundo. Hay una chispa, por tanto una combustión, cada 20 ms.

En los ciclos ideales estudiados en clase, el proceso de combustión…: Se simula con un proceso de adición de calor en las proximidades del punto muerto superior. Se simula con un modelo de dos zonas, estando la de productos de combustión separada de la de reactantes mediante una zona de transición de espesor del mismo orden de magnitud que el diámetro de émbolo. Se produce siempre a volumen constante en el punto muerto superior.

En un modelo de ciclo real con una ley de calor liberado según la ley de Wiebe, el adelanto al inicio del aporte de calor: Es óptimo cuando es nulo, comenzando el aporte de calor en el PMS. Tiene un valor que optimiza el ciclo y siempre se funciona con ese valor. Tiene un valor que optimiza el ciclo, pero a veces hay que usar ángulos menores para evitar la detonación.

El dosado estequiométrico de una reacción de combustión se define como: La proporción entre combustible y aire con la que idealmente todo el combustible reaccionará con todo el oxígeno para formar CO2 y H2O. La proporción entre aire y combustible que consigue que en la combustión real los productos sean únicamente CO2 y H2O. La proporción entre aire y combustible que consigue el mayor rendimiento del motor.

¿Cuál es la relación λ = masa aire/masa combustible en la combustión estequiométrica del Metano (CH4). Se considera que el aire tiene un 20 % de moles de O2 y un 80 % de moles de N2. 16. 18. 20.

El coeficiente de flujo Ψ𝑣𝑣 de una válvula es función de: La geometría de la válvula. La geometría de la válvula y de la caída de presión a través de la misma. La geometría de la válvula, de la caída de presión a través de la misma y del número de Reynolds típico en la válvula.

Sea un mecanismo biela-manivela con r2 = 10 cm y r3 = 40 cm. ¿Cuánto vale la velocidad del pistón cuando 𝜃𝜃2 = 𝜋𝜋⁄2 (manivela perpendicular al vector de movimiento del pistón) para 2000 rpm?. -20,9. -18,6. -15,2.

Del movimiento del émbolo dentro del cilindro se puede decir que: En la carrera descendente, la velocidad máxima se obtiene algo después de la mitad de la carrera. Es un movimiento armónico simple. El módulo de la aceleración en el PMS es mayor que en el PMI.

La siguiente gráfica es el par motor instantáneo total (composición de todos los cilindros) a bajomedio régimen de un motor…. De 4 cilindros, con encendidos no equiespaciados. De 4 cilindros, con encendidos equiespaciados. De 2 cilindros en V a 90º.

En un algoritmo genético cuyos parámetros se discretizan (en base 2 y leyendo de derecha a izquierda) con 4 bits: A B C D. En el operador de cruzamiento: La probabilidad de cruzamiento del bit A debe ser mayor que la probabilidad de cruzamiento del bit B. La probabilidad de cruzamiento del bit C debe ser mayor que la probabilidad de cruzamiento del bit B. La probabilidad de cruzamiento del bit D debe ser menor que la probabilidad de cruzamiento del bit C.

El cruce de válvulas es: El ángulo transcurrido entre el cierre de admisión y la apertura del escape. El ángulo transcurrido entre la apertura de admisión y el cierre de escape. El ángulo transcurrido entre la apertura de escape y el cierre de admisión.

En un motor alternativo normal, el llamado RCA es: El intervalo angular durante el que está abierta la válvula de admisión. El ángulo que transcurre entre el cierre de la válvula de admisión y el PMS. El ángulo que transcurre entre el PMI y el cierre de la válvula de admisión.

En un ciclo dual ideal, a igualdad de energía total depositada en la cámara de combustión, es mejor desde el punto del rendimiento de ciclo…. Favorecer la deposición de calor a presión constante, haciendo que el ciclo se parezca más a un Diesel. Favorecer la deposición de calor a volumen constante, haciendo que el ciclo se parezca más a un Otto. Da igual cómo se reparta el calor entre ambos procesos, lo importante es el calor total suministrado.

En un modelo de ciclo real con una ley de calor liberado según la ley de Wiebe, el adelanto al inicio del aporte de calor: Es óptimo cuando es nulo, comenzando el aporte de calor en el PMS. No influye de manera notable en el rendimiento del motor. Tiene un valor que optimiza el ciclo, pero a veces hay que usar ángulos menores para evitar la detonación.

En el modelo de combustión explicado en clase, ¿qué hipótesis se realiza con respecto a la temperatura de los gases?. Es uniforme en toda la cámara, ya que la conducción de calor es más rápida que la combustión. Se considerar un modelo de tres zonas, una de reactantes formada por combustible y aire donde aún no se ha producido la reacción, otra de productos donde el combustible ya ha liberado su energía química y los gases están en equilibrio y otra en el frente de llama donde se estudia la cinética del proceso de reacción química. Se considera un modelo de dos zonas, una de productos donde el combustible ya ha liberado su energía química (que se ha sumado a la interna y de formación de los gases en equilibrio termodinámico) y otra de reactantes formada por combustible y aire donde aún no se ha producido la reacción.

El parámetro adimensional que gobierna el carácter una ecuación de conservación de una especie química (equilibrio, no-equilibrio, o "frozen flow") es el número de…. Reynolds. Prandtl. Damköhler.

Durante el proceso de admisión de un motor alternativo real. La presión en el plenum y el conducto de admisión es constante. La velocidad del gas en cualquier punto del motor es siempre subsónica. Es posible que retorne gas del cilindro hacia el colector de admisión.

Durante el proceso de renovación de carga, ¿se puede producir el bloqueo sónico de alguna válvula?. En la de escape en la mitad de la carrera de escape, cuando la velocidad del émbolo es mayor. En la de admisión si el régimen de giro es pequeño, al inicio del proceso. En la de admisión si el régimen de giro es alto.

La curva de par instantáneo total de un motor de 3 cilindros con encendidos equiespaciados tiene un desfase de: 120º. 180º. 240º.

Acerca de la aceleración del émbolo en el funcionamiento normal de un motor, se puede afirmar que su valor máximo sin signo se alcanza: En el PMS. En algún punto intermedio entre el PMS y el PMI. En el PMI.

La gráfica que aparece a continuación se corresponde con un motor de: 4 cilindros en línea con encendido no equiespaciado. 4 cilindros en línea con encendido equiespaciado. 8 cilindros en V con encendido equiespaciado.

En motores alternativos aeronáuticos: Aun en versiones atmosféricas, se suele usar un intercooler para disminuir la temperatura de entrada del aire y reducir el peligro de detonación. El techo de servicio suele estar limitado por la temperatura ambiente, ya que en altura la temperatura baja demasiado y se puede formar hielo en la admisión. Se pierde potencia al incrementar la altura de vuelo debido a la disminución de la densidad del aire y si equipan turbocompresor su misión es recuperar esa potencia perdida con la altura.

Para obtener una determinada potencia, se plantean dos motores diferentes, el motor A de un cilindro y 3 litros de cilindrada total y un motor B de 4 cilindros y 1.5 litros de cilindrada total. La relación entre carrera y diámetro de los cilindros de ambos motores es idéntica. Comparando ambos motores…. El motor A tendrá un rendimiento superior al B debido a que su régimen de giro será diferente. El motor A tendrá un rendimiento superior al B debido a la menor relación superficie/volumen de su cilindro. El motor B tendrá un consumo específico menor que el del motor A debido al menor tamaño de sus cilindros.

Para obtener una determinada potencia, se plantean dos motores diferentes, el motor A de un cilindro y 3 litros de cilindrada total y un motor B de 4 cilindros y 1.5 litros de cilindrada total. La relación entre carrera y diámetro de los cilindros de ambos motores es idéntica. Comparando ambos motores…. El régimen de giro del motor A será el doble que el del motor B. Ambos girarán al mismo régimen de giro. El régimen de giro del motor A será la mitad que el del motor B.

Para obtener una determinada potencia, se plantean dos motores diferentes, el motor A de un cilindro y 3 litros de cilindrada total y un motor B de 4 cilindros y 1.5 litros de cilindrada total. La relación entre carrera y diámetro de los cilindros de ambos motores es idéntica. Comparando ambos motores…. El par motor desarrollado por el motor A será el doble que el del motor B. Ambos motores desarrollarán el mismo trabajo efectivo en cada ciclo de 2 revoluciones del cigüeñal. La BMEP del motor A será la mitad que la del motor B.

Se pide calcular la relación másica aire/combustible (λ) en la combustión estequiométrica ideal del H2. Se considera que la composición molar del aire es 20 % de O2 y 80% de N2. 12. 14. 16.

En un determinado punto de operación, el motor de un vehículo genera 90 kW. El coeficiente de resistencia del vehículo es 0.4 y su área frontal 1.8 m2. La masa del vehículo es 1500 kg. La densidad del aire es 1.2 Kg/m3. En carretera horizontal y despreciando las pérdidas por rodadura, en un instante determinado el vehículo está acelerando a 2 m/s2. Se pide calcular la velocidad del vehículo en ese instante: 27.1. 30.9. 36.4.

La ley de conservación de la energía mecánica por unidad de tiempo de un mecanismo biela manivela (trabajos virtuales) es también válida cuando la manivela está acelerando en vez de girar a velocidad constante: Sí, pero a la formulación de clase habría que añadir algún término de incremento de energía cinética. No, porque dicha formulación solo es válida para velocidad del motor constante. Depende del valor del parámetro adimensional.

Siendo m5 la masa de gases al final del proceso de escape, 𝑚 el flujo másico (con su signo) que pasa por la válvula de admisión, y mcamara_i la masa en la cámara en un instante "i" del proceso de admisión del ciclo termodinámico del motor, se pide identificar cuál de las expresiones siguientes es correcta: 𝒎𝒄𝒂𝒎𝒂𝒓𝒂_𝒊 = 𝒎𝟓 − 𝒎𝒗 𝝎𝟐 𝜽𝒊 𝜽𝟓 𝒅𝜽. 𝒎𝒄𝒂𝒎𝒂𝒓𝒂_𝒊 = 𝒎𝟓 + 𝒎𝒗 𝜽𝒊 𝜽𝟓 𝒅𝜽. 𝒎𝒄𝒂𝒎𝒂𝒓𝒂_𝒊 = 𝒎𝟓 + 𝒎𝒗 𝒅𝜽 𝜽𝒊 𝜽𝟓.

En un motor alternativo de cuatro tiempos: El árbol de levas gira a la mitad de régimen de giro que el cigüeñal. El árbol de levas gira al doble de régimen de giro que el cigüeñal. El árbol de levas gira a la misma velocidad que el cigüeñal.

En un motor alternativo de cuatro tiempos, el llamado RCA es: El intervalo angular durante el que está abierta la válvula de admisión. El ángulo que transcurre entre el PMI y el cierre de la válvula de admisión. El ángulo que transcurre entre el cierre de la válvula de admisión y el PMS.

Sobre el dosado de operación de motores Diesel y Otto, se puede decir que…. Los motores diésel normalmente funcionan con mezcla pobre, pero en condiciones de alta carga y bajo régimen de giro pueden operar con mezcla rica. Los motores gasolina funcionan en regímenes de dosado cercanos al estequiométrico salvo en condiciones de alta carga, donde el dosado es superior al estequiométrico. Ambos suelen funcionar con mezcla estequiométrica, pero en condiciones de alta carga el Otto opera con una mezcla rica y el Diesel con mezcla pobre.

Comparando los ciclos ideales Otto, con aporte de calor a volumen constante, y Diesel, con aporte de calor a presión constante, se puede decir que: Siempre será mayor el rendimiento del ciclo Diesel. A igualdad de relación de compresión y calor aportado, el rendimiento del ciclo Otto es mayor que el del Diesel. A igualdad de calor aportado, siempre será mayor el rendimiento del ciclo Otto.

En un ciclo dual ideal, a igualdad de energía total depositada en la cámara de combustión, desde el punto del rendimiento de ciclo es mejor …. Aumentar el aporte de calor a presión constante. Disminuir el aporte de calor a presión constante. No importa cómo se reparta el calor entre ambos procesos, lo importante es el calor total suministrado.

La ley de calor aportado de un ciclo real es la llamada Ley de Wiebe, con forma de “S”. En un ciclo Diesel ideal, la ley de calor aportado es: Una función constante. Una función que aumenta linealmente con el recorrido lineal del émbolo y por tanto con el incremento de volumen de la cámara. Una función escalón con este en el punto muerto superior.

En un modelo de ciclo real con una ley de calor liberado según la ley de Wiebe, partiendo de un ángulo de adelanto al inicio del aporte de calor nulo: El rendimiento disminuye cuando se aumenta el adelanto al inicio del aporte de calor. La presión máxima de ciclo aumenta cuando se aumenta el adelanto al inicio del aporte de calor. No se puede disminuir el adelanto al inicio del aporte de calor, ya que la combustión se iniciaría después del PMS y esa situación es inviable por el ciclo.

. En una situación de flujo en equilibrio, como se supone en el modelo de combustión explicado en clase, se puede decir que: El tiempo de reacción química es mucho menor que el tiempo de residencia en la cámara. El tiempo de reacción química es mucho mayor que el tiempo de residencia en la cámara. El tiempo de reacción química es del mismo orden que el tiempo de residencia en la cámara.

En la combustión ideal, oxidando todo el combustible, de un motor Otto con mezcla rica (dosado superior al estequiométrico), los componentes principales del gas de escape son: N2, O2, CO2 y H2O. CO2, CO, O2 y H2O. N2, CO2, CO y H2O.

El fenómeno conocido por detonación en un motor Otto, muy perjudicial para la integridad de las piezas, se produce: Normalmente antes de comenzar la combustión normal, ya que la compresión del émbolo aumenta mucho la presión y temperatura de los gases. Normalmente durante la combustión, produciéndose en autoencendido de los reactantes por el aumento de presión y temperatura a los que son sometidos durante el proceso. Normalmente durante la combustión, comenzando el proceso en la zona de productos.

El régimen de giro de un motor Otto suele estar limitado por: El proceso de combustión, ya que la velocidad del frente de llama es constante con el régimen y a altas rpm la duración de la combustión se hace excesivamente alta. El proceso de renovación de carga, ya que a alto régimen se puede bloquear sónicamente la válvula de admisión. La inyección de combustible, ya que a alto régimen no se puede inyectar el combustible necesario para el ciclo.

. El fenómeno de transferencia de calor entre gases de la cámara y el bloque: Se modela como una transferencia de calor por convección con la temperatura instantánea del gas y una temperatura de pared constante. Se modela como una transferencia de calor por convección con la temperatura media del gas y una temperatura de pared constante. Se modela de forma mixta como una transferencia de calor por radiación y convección con la temperatura máxima del gas y una temperatura de pared constante.

La presión media efectiva (BMEP) de un motor es: El valor medio de la presión en el cilindro durante un ciclo de trabajo. El par motor dividido por la cilindrada. La presión que, ejercida sobre el émbolo durante una carrera descendente, desarrolla el mismo trabajo que se hace en el ciclo.

. Acerca de la aceleración del émbolo en el funcionamiento normal de un motor, se puede afirmar que su valor máximo en valor absoluto se alcanza: En el PMS. En algún punto intermedio entre el PMS y el PMI. En el PMI.

La curva de par instantáneo total de un motor de 3 cilindros con encendidos equiespaciados tiene un periodo de: 120º. 180º. 240º.

La siguiente gráfica es el par motor instantáneo total (composición de todos los cilindros) de un motor…. La siguiente gráfica es el par motor instantáneo total (composición de todos los cilindros) de un motor…. De 12 cilindros, con encendidos equiespaciados. De 3 cilindros, con encendidos equiespaciados.

. En un motor de cuatro tiempos, la carga sobre la biela: Es siempre de compresión debido a la presión elevada de los gases. Es siempre de compresión debido a la presión elevada de los gases. A lo largo de un ciclo tiene cargas de tracción y compresión alternadas.

El equilibrado de las fuerzas de inercia alternativa de motores de 6 cilindros en línea se realiza con unos contrapesos en: dos ejes contrarrotantes que giran al doble de velocidad del cigüeñal. dos ejes contrarrotantes que giran a la misma velocidad del cigüeñal. No necesita contrapesos, ya que tiene un equilibrado natural perfecto.

En un motor de cuatro cilindros en línea, la resultante de las fuerzas de inercia alternativa es: Una fuerza vertical que tiene todos los armónicos. Una fuerza vertical que tiene solo el segundo armónico. Un par de cabeceo que tiene todos los armónicos.