Seiliger–Sabathé-ciklus

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

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 idealizált ciklus[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az ideális kevert-ciklus p-v diagramja.
Az ideális kevert-ciklus T-s diagramja
Izzófejes motorral szerelt traktor

Az ábrán látható az idealizált 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[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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 + \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[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Irodalom[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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