Seiliger–Sabathé-ciklus

A Seiliger–Sabathé-ciklus, más néven kevert ciklus vagy kettős ciklus, a termodinamikai körfolyamatok egyike. A folyamat során az égés részben állandó térfogaton, részben állandó nyomáson zajlik le. Ez a ciklus modellezi legjobban a korszerű, gyors járású Otto-motorokban és Diesel-motorokban végbemenő állapotváltozásokat.

Az ideális ciklus

Az ideális kevert-ciklus p-v diagramja.

Az ideális kevert-ciklus T-s diagramja

Izzófejes motorral szerelt traktor

Az ábrán látható az ideális kevert-ciklus a p-v diagramban, p a keverék nyomása, v a fajlagos térfogata. A körfolyamat négy állapotváltozásból áll:

• 1 - 2 izentropikus kompresszió
• 2 - 3 állandó térfogatú (izochor) állapotváltozás (égés első része)
• 3 - 4 állandó nyomású (izobár) állapotváltozás (égés második része)
• 4 - 5 izentropikus expanzió
• 5 - 1 állandó térfogatú (izochor) hőelvonás (kipufogás)

Az 1-2-3-4-5-1 terület az egy ciklus alatt elméletileg kinyerhető mechanikai munkával egyenlő.

Az elméletileg elérhető termikus hatásfok

A maximális termikus hatásfok a kompresszióviszonytól és a $\rho$ viszonyszámtól függ:

$\eta _{t}=1-{\frac {1}{\epsilon ^{\kappa -1}}}{\frac {\rho ^{\kappa }\lambda -1}{(\lambda -1)+\kappa \lambda (\rho -1)}}$, ahol

$\eta _{t}\,$ a termikus hatásfok,

$\epsilon ={\frac {v_{1}}{v_{2}}}$ a kompresszióviszony,

$\kappa ={\frac {c_{p}}{c_{v}}}$ a gáz fajhőinek viszonya,

$\lambda ={\frac {p_{3}}{p_{2}}}$ az égés végnyomásának és kezdőnyomásának hányadosa,

$\rho ={\frac {v_{3}}{v_{2}}}$ pedig az égés végpontjánál és kezdőpontjánál mért fajtérfogatok hányadosa.

A hatásfok a kompresszióviszony növelésével nő. Az egy idealizált ciklusban 1 kg tömegű közegből kinyerhető hasznos munka:

$L=c_{v}T_{1}(\lambda -1){\epsilon ^{\kappa -1}}(\kappa \lambda \rho -\kappa \lambda +\lambda -1)-c_{v}T_{1}(\rho ^{\kappa }\lambda -1)\,$.

Külső hivatkozások

• dr Zvikli Sándor szerk.: SZÉCHENYI ISTVÁN FŐISKOLA KÖZLEKEDÉSTECHNIKA II elektronikus jegyzet a közlekedésmérnök szakos hallgatók számára
• Stefan POSTRZEDNIK*, Zbigniew ŻMUDKA: ACHIEVEMENT OF THE CHARGE EXCHANGE WORK DIMINISHING OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE IN PART LOAD
• dr hab. inż. Dariusz Mikielewicz: FUNDAMENTALS OF THERMODYNAMICS AND HEAT TRANSFER

Irodalom

• Pattantyús Gépész- és Villamosmérnökök Kézikönyve 2. kötet. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1961.