Ciclo De Sabathé

El ciclo de Sabathé, también llamado combustión dual o presión limitada o mixto o Trinkler o Seiliger, es un ciclo termodinámico de referencia para motores de combustión interna en el que la combustión ocurre en parte a presión constante y en parte a volumen constante.

Tanto el motor de encendido por chispa, en lugar del ciclo de ocho, como el motor de encendido espontáneo, en lugar del ciclo Diesel, siguen con mejor aproximación un ciclo de Sabathè: el primero con un componente isocoro más marcado, el segundo con un componente isobárico más marcado. El motor se aproxima mejor al ciclo Diesel puro cuanto más lento es, ya que cuanto más lenta es la carrera del pistón, más sí puede considerar la isobarra de combustión: convencionalmente se acepta la aproximación al ciclo Diesel por debajo de 2 Hz (120 rpm), es decir, principalmente en el medio marino (tanto en la versión de cuatro tiempos como en la versión de dos tiempos). Los motores diésel rápidos para vehículos de motor superan los 40 Hz (es decir, se caracterizan por una velocidad de marcha de más de 2400 revoluciones por minuto); en este caso, el ciclo ideal debe considerarse Tipo Sabathé.

Aproximación del fluido de trabajo a un gas real de caudal másico y composición química constante: η = 1 − c v ( T 5 − T 1 ) c v ( T 3 − T 2 ) + c p ( T 4 − T 3 ) = 1 − T 5 T 1 − 1 T 3 T 1 − T 2 T 1 + γ ( T 4 T 1 − T 3 T 1 ) {\displaystyle \eta =1 - {\frac {c_{v}(T_{5} - T_{1})}{c_{v}(T_{3} - T_{2})+c_{p}(T_{4} - T_{3})}}=1 - {\frac {{\frac {T_{5}}{T_{1}}} - 1}{{\frac {T_{3}}{T_{1}}} - {\frac {T_{2}}{T_{1}}}+\gamma ({\frac {T_{4}}{T_{1}}} - {\frac {T_{3}}{T_{1}}})}}} , donde γ es dilatabilidad isoentrópica Puesto que la transformación 1-2 es isoentrópica (i. e. T 1 ρ 1 1 − γ = T 2 ρ 2 1 − γ {\displaystyle T_{1} \ rho _ {1}^{1 - \ gamma } = t_{2}\rho _{2}^{1 - \ gamma }} ) si Tiene: T 2 T 1 = ( ρ 1 ρ 2 ) 1 − γ = ρ 1 ∗ 1 − γ {\displaystyle {\frac {T_{2}}{T_{1}}}=\left({\frac {\rho _{1}}{\rho _{2}}}\right)^{1 - \gamma }=\rho _{1}^{*1 - \rango de }} , donde ρ * es la relación volumétrica El calor entra en el ciclo en las fases 2-4, y se descarga en la fase 5-1, por lo tanto, la eficiencia térmica Es: η = 1 − Q ˙ 5 → 1 Q ˙ 2 → 3 + Q ˙ 3 → 4 {\displaystyle \eta =1 - {\frac {{\dot {Q}}_{5\rightarrow 1}}{{\dot {Q}}_{2\rightarrow 3}+{\dot {Q}}_{3\rightarrow 4}}}} . En lugar de la transformación 2 - 3 isochora: T 3 T 2 = ( p 3 p 2 ) = p 2 ∗ {\displaystyle {\frac {T_{3}}{T_{2}}}=\left({\frac {p_{3}}{p_{2}}}\right)=p_{2}^{*}} , donde p * es la relación manométrica. Para la transformación isoentrópica 4-5 tenemos: T 5 T 4 = ( ρ 4 ρ 5 ) 1 − γ = ( ρ 3 ∗ ρ 1 ∗ ) 1 − γ {\displaystyle {\frac {T_{5}}{T_{4}}}=\left({\frac {\rho _{4}}{\rho _{5}}}\right)^{1 - \gamma }=\left({\frac {\rho _{3}^{*}}{\rho _{1}^{*}}}\derecho)^{1 - \gamma }} y finalmente para la transformación 5-1, volver a las condiciones iniciales, usted tiene: T 5 T 1 = T 2 T 1 T 3 T 2 T 4 T 3 T 5 T 4 = ρ 1 ∗ 1 − γ p 2 ∗ ρ 3 ∗ ( ρ 3 ∗ ρ 1 ∗ ) 1 − γ = p 2 ∗ ρ 3 ∗ γ {\displaystyle {\frac {T_{5}}{T_{1}}}={\frac {T_{2}}{T_{1}}}{\frac {T_{3}}{T_{2}}}{\frac {T_{4}}{T_{3}}}{\frac {T_{5}}{T_{4}}}=\rho _{1}^{*1 - \rango }p_{2}^{*}\rho _{3}^{*}\left({\frac {\rho _{3}^{*}}{\rho _{1}^{*}}}\derecho)^{1 - \gamma }=p_{2}^{*}\rho _{3}^{*\gamma }} así, se obtiene que el ciclo tiene dos grados de libertad una vez que se elige el fluido y el rendimiento: η ( ρ 1 ∗ , p 2 ∗ , ρ 3 ∗ ) = 1 − 1 − p 2 ∗ ρ 3 ∗ γ ρ 1 ∗ γ − 1 − p 2 ∗ ρ 3 ∗ γ − 1 + γ ρ 1 ∗ γ − 1 p 2 ∗ ( 1 − ρ 3 ∗ ) {\displaystyle \eta _{(\rho _{1}^{*}, p_{2}^{*}, \rho _{3}^{*})}=1 - {\frac {1 - p_{2}^{*}\rho _{3}^{*\gamma }}{\rho _{1}^{*\gamma - 1} - p_{2}^{*}\rho _{3}^{*\gamma - 1}+\gamma \rho _{1}^{*\gamma - 1}p_{2}^{*}(1 - \rho _{3}^{*})}}} Para transformación isobárica 3 - 4: T 3 T 4 = ( ρ 3 ρ 4 ) = ρ 3 ∗ {\displaystyle {\frac {T_{3}}{T_{4}}}=\left({\frac {\rho _{3}}{\rho _{4}}}\right)=\rho _{3}^{*}} .

Transformaciones cíclicas

Teorías sobre motores

Elasticidad de funcionamiento

La elasticidad de un motor es la capacidad que posee para tener un funcionamiento estable. "Un motor es estable cuando la curva de su momento motor disminuye a ...

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