Menu

Refineria
Port Arthur Texas

Comparació entre els tres cicles teòrics

Per comparar els cicles que acabem d'examinar, cal prendre com a referència alguns dels factors de el valor depenen la forma i superfície de l', com són: la relació de compressió, la pressió màxima, la quantitat de calor subministrat, la de calor sostret i el treball útil.

A la figura següent s'han traçat les corbes de les variacions de rendiment tèrmic ideal en variar la relació de col

Mpresión per als tres cicles: Otto, Dièsel i Sabathé. Per als cicles dièsel i Sabathé s'ha triat una relació de combustiona pressió constant igual a 2.

Com es veu a la figura, els rendiments tèrmics dels cicles teòrics creixen en augmentar la relació de compressió. Per a una determinada relació d'aquest tipus, el cicle Otto dóna més rendiment, mentre el cicle Dièsel resulta de rendiment menor. Cal considerar, però, que per als motors dièsel, la relació de compressió varia entre 14 i 22, en tant que, per als motors d'encesa per espurna, no sobrepassa en general, el valor de 10, a fi d'evitar la detonació.

Per tant, el motor dièsel té un rendiment tèrmic superior al motor Otto.

A la segona figura es comparen en coordenades PV i TS els tres cicles, a igualtat de relació de compresióny de quantitat de calor subministrat. Tots els cicles comencen a la mateixa condició 1 i té la mateixa compressió adiabàtica d'1 a 2.

A fi de que la quantitat de calor subministrada sigui la mateixa en els tres casos, les superfícies en coordenades TS, 2'' 3'' 5'' 6 2 2 ' ', 2 3' 5 '6 2 i 3 febrer 5 6 2 han de ser iguals.

Tenint en compte que la calor es sostreu al mateix volum específic, segons la línia de transformació entre els estats 4 i 1, la quantitat de calor sostret està representada, per a cada cicle, per la pròpia superfície sota de la línia 4-1 al diagrama TS. Com la calor subministrada és el mateix per a cada cicle, resulta que el cicle de major rendiment tèrmic és aquell en el qual se sostreu menor quantitat de calor, és a dir, el cicle Otto, per al qual la superfície que representa la quantitat de calor sostret està definida en coordenades TS pels punts 4 5 6 1 abril.

Cal observar que la presiony temperatura màximes en el cicle Otto són bastant més elevades que en els altres dos cicles. Encara que aquesta comparació és purament teòrica, serveix per demostrar que el cicle que proporciona la major expansió del fluid després de la fase d'introducció de la calor és el de rendiment més alt.

Indicarem per als diversos cicles amb rE la relació entre els volums al final de la carrera d'expansióny al final de la fase d'introducció de la calor.

Per al cicle Otto resulta:

 

mentre que per al cicle Dièsel tenim:

Podem, per tant, admetre la relació d'expansió així definida com l'índex del rendiment dels cicles.

A la figura de l'esquerra, la comparació entre els cicles teòrics Otto, Dièsel està feta a igualtat de pressió màxima i de quantitat de calor subministrat. En aquestes condicions les superfícies març 2 5 6 2 i 2 '3' 5 '6' 2 'han de ser iguals.

El cicle Diesel és aquell en el qual se sostreu la menor quantitat de calor, i com la superfície que representa la calor sostret és 4 5 6 1 4, resulta, per això, que en aquestes condicions el cicle Diesel és el de major rendiment.

També en aquest cas és evident que el cicle que permet la major expansió del fluid després de la combustió és el que té el rendiment tèrmic més elevat.

valoración: 2.7 - votos 7

Última revisió: 1 de febrer de 2016