Um motor Otto, 4 cilindros, 375 \mathrm{~cm}^{3} com relação de compressão de 7, desenvolve uma potência efetiva de 50 CV a 4000 rpm .
Calcular:
- O aumento do rendimento, da pressão média efetiva e da potência quando a relação de compressão aumenta para 8,5 .
Suporte: 4 tempos.
Passo 1
O enunciado fala de um motor Otto de 4 tempos, 4 cilindros e deslocamento de cada cilindro igual a
, o que dá volume total deslocado
Ele entrega
CV a
,rpm com relação de compressão inicial
. Queremos ver o aumento do rendimento (eficiência térmica), da pressão média efetiva (PME) e da potência quando
passa para
.
Conteúdo usado: ciclo Otto ideal com
Conteúdo usado: ciclo Otto ideal com
(e
), e a relação
onde para motor 4 tempos
(em ciclos/s).
Passo 2
Calculamos as eficiências térmicas no ciclo Otto:
Passo 3
O aumento percentual do rendimento é
Passo 4
Calculamos a PME inicial usando
CV e
,rpm. Em watts,
e a frequência de ciclos é
Logo
Como a PME é proporcional à eficiência (mantendo o mesmo calor fornecido e mesma mecânica), a nova PME será
um aumento de cerca de
(ou
).
Passo 5
A potência de freio varia na mesma proporção da PME. Assim,
um acréscimo de
, ou
.
Resposta
O aumento percentual em todos os três casos é de aproximadamente
.
Em valores absolutos:
54,1 % → 57,5 % (rendimento),
7,36 bar → 7,82 bar (PME),
50 CV → 53,15 CV (potência).
Em valores absolutos:
54,1 % → 57,5 % (rendimento),
7,36 bar → 7,82 bar (PME),
50 CV → 53,15 CV (potência).