Seiliger–Sabathé-ciklus

Termodinamikai körfolyamatok
  • Atkinson-ciklus
  • Brayton–Joule-ciklus
  • Carnot-ciklus
  • Kombinált ciklus
  • Diesel-ciklus
    • Diesel-motor
  • Ericsson-ciklus
  • Kalina-ciklus
  • Lenoir-ciklus
  • Miller-ciklus
  • Seiliger–Sabathé-ciklus
  • Otto-ciklus
    • Otto-motor
  • Rankine-ciklus
  • Stirling-ciklus
    • Stirling-motor
  • Stoddard-ciklus
  • Szerves Rankine-ciklus
  • Gőzkompressziós hűtőgép
Sablon:Termodinamikus körfolyamatok
  • m
  • v
  • sz

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 ρ {\displaystyle \rho } viszonyszámtól függ:

η t = 1 1 ϵ κ 1 ρ κ λ 1 ( λ 1 ) + κ λ ( ρ 1 ) {\displaystyle \eta _{t}=1-{\frac {1}{\epsilon ^{\kappa -1}}}{\frac {\rho ^{\kappa }\lambda -1}{(\lambda -1)+\kappa \lambda (\rho -1)}}} , ahol
η t {\displaystyle \eta _{t}\,} a termikus hatásfok,
ϵ = v 1 v 2 {\displaystyle \epsilon ={\frac {v_{1}}{v_{2}}}} a kompresszióviszony,
κ = c p c v {\displaystyle \kappa ={\frac {c_{p}}{c_{v}}}} a gáz fajhőinek viszonya,

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

ρ = v 3 v 2 {\displaystyle \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 ( λ 1 ) ϵ κ 1 ( κ λ ρ κ λ + λ 1 ) c v T 1 ( ρ κ λ 1 ) {\displaystyle 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.