Aiheet:
- Seiliger-prosessi
- Bensiinimoottorin (ottomotor) PV-kaavio
- Dieselmoottorin PV-kaavio
- Teoreettinen vs. todellinen pyöreä prosessi
Seiliger-prosessi:
Seiliger-prosessi on pyöreä prosessi moottorin polttamiseksi. Sekä diesel- että bensiinimoottorit perustuvat tähän, mutta lopullinen paineprofiili vaihtelee; diesel on vakiotilavuusprosessi ja bensiinimoottori vakiopaineprosessi.
Seilinger-prosessi tulee suoraan termodynamiikasta. Kun ilma puristuu, paine kasvaa ja tilavuus pienenee (puristusisku). Tehoiskun aikana äänenvoimakkuus kasvaa. Tilavuus pienenee pakotahdilla. Sankey-diagrammi määritetään Seiliger-prosessin avulla.
Seiliger-prosessi:
1 - 2: Adiabaattinen puristus: Lämmönvaihtoa ympäristön kanssa ei tapahdu. Mäntä puristaa seosta ilman materiaalia kuumentamatta. Joten kaikki lämpö jää nyt seokseen. (puristusisku)
2 - 3: Isokorikompressio: Tilavuus pysyy samana ja paine kasvaa. Tämä on edelleen puristusisku.
3 - 4: Isobarinen laajeneminen: Paine pysyy samana ja tilavuus kasvaa (työisku).
4 - 5: Adiabaattinen laajeneminen: Lämmönvaihtoa ympäristön kanssa ei taas tapahdu. Mäntä liikkuu jälleen alaspäin (työisku).
5 - 1: Isokorin laajeneminen: Paine laskee vakiotilavuudella (poistoisku ja tuloisku).
- Adiabaatti: Ei lämpötilan vaihtoa ympäristön kanssa, prosessi on palautuva.
- Isochoric: Volyymi pysyy samana.
- Isoterminen: Lämpötila pysyy samana.
- Isobaarinen: Paine pysyy samana.
- Isentrooppinen: Kääntyvä prosessi.
Adiabaattista pakkausta kuvataan usein kirjoissa ja verkkosivustoilla isentrooppiseksi pakkaukseksi. Koska kaasukierto polttomoottorissa tapahtuu niin nopeasti (imu-, puristus-, teho- ja tehoiskujen kautta), ei ole juurikaan aikaa vaihtaa lämpötilaa moottorin materiaalien kanssa puristustahdin ja tehotahdin aikana. Siksi sitä voidaan paremmin kuvata adiabaattiseksi puristukseksi ja laajenemiseksi. Joten tällä sivulla ei mainita isentrooppeja, vaan adiabaatteja.
Bensiinimoottorin (ottomotor) PV-kaavio:
Bensiinimoottorin PV-diagrammi voidaan kuvata yhtä suureksi prosessiksi. Adiabaattisen puristuksen aikana (1 - 2) ei tapahdu lämmönvaihtoa ympäristön kanssa. Tämä koskee isokorista pakkausta (2-3). Tämä aiheuttaa moottorin materiaalin kuumenemisen. Dieselmoottorin kohdalla näin ei ole. Tämä on myös syy siihen, miksi bensiinimoottori saavuttaa käyttölämpötilansa nopeammin kuin dieselmoottori. Bensiinimoottorin hyötysuhde laskee osittain isokorisen puristuksen vuoksi. Adiabaattinen laajeneminen ja isokorinen lämmönpoisto ovat käytännössä samat bensiini- ja dieselmoottorissa.
Dieselmoottorin PV-kaavio:
Koska dieselmoottorin palaminen tapahtuu vähitellen (usean ruiskutuksen avulla), joten paine ei muutu tilavuuden kasvaessa.
Isobarinen lämmönsyöttö (2-3) on polttoaineen palaminen. Dieselmoottorin kaavion pinta-ala (eli viivojen välinen alue) on suurempi kuin bensiinimoottorin. Siksi dieselmoottorin hyötysuhde on myös korkeampi.
Teoreettinen vs. todellinen piiriprosessi:
Seiliger / PV-kaaviot ovat ihanteellisia bensiini- ja dieselmoottoreita. Todellisuudessa paineet ja tilavuudet ovat erilaisia, koska aina on ei-ideaalisia kaasuja ja häviöitä. Varsinainen pyöreä prosessi on esitetty kuvassa indikaattorikaavio näyttää.
Aiheeseen liittyvät sivut:
