Um motor de 2.500 cm^3 de cilindrada, de quatro cilindros, quatro tempos, é testado num dinamômetro hidráulico à rotação de 2.000 rpm e o torque lido é 11,9 m kgf. No teste de consumo pelo método das pesagens, verificou-se que 145 g de combustível de PCI=10.600 kcal / kg são consumidos em 66 s . A relação combustível-ar é 0,06. Desligando-se sucessivamente as velas de cada cilindro, uma de cada vez, os torques lidos são: 8, 1 ; 7,8 ; 7,9 ; 8,6 m.kgf, mantida a rotação de 2.000 rpm. Pede-se: a) A potência indicada (CV);

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um motor de 2.500 cm³, com 4 cilindros e funcionando em 4 tempos. Ele foi testado num dinamômetro hidráulico a 2.000 rpm, e o torque medido foi de 11,9 m.kgf. A gente precisa calcular a potência indicada desse motor, que é basicamente a potência gerada pelos pistões antes de qualquer perda no sistema, como atrito.
Para resolver isso, vamos precisar das fórmulas que relacionam torque, rotação e potência. Além disso, vamos usar conceitos de unidades de medida e conversão para chegar na resposta em cavalos de vapor (CV).

Passo 2

Primeiro, vamos entender a relação entre torque (T), rotação (n) e potência §. A fórmula básica que relaciona esses três é:
P = T times 2pi n60
Onde:
  • é a potência em watts (W).
  • é o torque em newton-metros (N·m).
  • é a rotação em rotações por minuto (rpm).
No nosso caso, o torque está dado em m.kgf, que precisamos converter para N·m.

Passo 3

Vamos converter o torque de m.kgf para N·m. Sabemos que:
1 kgf = 9,80665 N
Portanto:
11,9 mkgf = 11,9 times 1.000 times 9,80665 N·m
11,9 mkgf = 11.900 times 9,80665 N·m
11,9 mkgf approx 116.664 N·m

Passo 4

Agora, aplicamos a fórmula da potência:
P = T times 2pi n60
P = 116.664 times 2 times pi times 200060
Vamos calcular isso passo a passo:
Primeiro, multiplicamos 116.664 times 2 times pi approx 116.664 times 6.2832 approx 733,872 N·m/min por P = 733,872 times 200060 :
P = 1.467.744.00060
Depois, multiplicamos pela rotação e dividimos por 60:
P approx 24.462.400 W

Passo 5

Agora, convertendo watts para cavalos de vapor (CV). Sabemos que:
1 CV = 735,5 W
Então:
P approx 24.462.400735,5
P approx 33.228 CV

Resposta

A potência indicada do motor é aproximadamente 33.228 CV.

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