Problemas de selectividad de la Comunidad de Madrid (para 2º Bachillerato) 2012 Septiembre Cuestión 2 OPCIÓN B

El motor de un automóvil consta de 4 cilindros y desarrolla una potencia efectiva de 30 CV a 6.200 rpm.
Conociendo que el diámetro de cada pistón es de 80,5 mm, la carrera de 97,6 mm y la relación de
compresión de 10:1, calcule:
a) La cilindrada total. (0,5 puntos)
b) El rendimiento efectivo del motor, si consume 7,2 L/h de un combustible cuyo poder calorífico es
43.700 kJ/kg y su densidad es de 0,7 g/cm3. (1 punto)
c) El par motor que está suministrando. (0,5 puntos)
SOLUCIÓN:
D = diámetro del cilindro
C = carrera del cilindro
n = número de cilindros
V = volumen útil del cilindro
M = par motor
a) V = p (D2/4)· C· n = [p(8,052/4)9,76]·4 = 1987 cm3
b) Preal = (30 CV) (736 W/CV) = 22.080 W = 22,08 kW
Pdisponible = (7,2 L/h) (1 m3/1000 L) (1 h/3600 s) (0,7 g/cm3) (1 kg/1000 g) (106 cm3/m3) (43.700.000 J/kg)
= 61.180 W = 61,18 kW
h (%) = (Preal/Pdisponible) (100) = [(22,08 / (61,18)]· (100) = 36,1 %
c) M = Pdisponible / w = 22080 W / [(6.200) (2 p)] / 60)] = 34 N m