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Was ist der tatsächliche und der ideale Otto-Zyklus?

Tatsächlicher und idealer Otto-Zyklus. In diesem Abschnitt wird ein idealer Otto-Zyklus gezeigt, bei dem sich viele Annahmen vom tatsächlichen Otto-Zyklus unterscheiden. Wärmetechnik

Vergleich von tatsächlichen und idealen Otto-Kreisprozessen

Otto Motor gegen Otto ZyklusIn diesem Abschnitt wird ein idealer Otto-Zyklus gezeigt, bei dem sich viele Annahmen vom tatsächlichen Otto-Zyklus unterscheiden . Die Hauptunterschiede zwischen dem tatsächlichen und dem idealen Ottomotor sind in der Abbildung dargestellt. In der Realität tritt der ideale Zyklus nicht auf, und mit jedem Prozess sind viele Verluste verbunden. Für einen tatsächlichen Zyklus ähnelt die Form des pV-Diagramms dem Ideal, aber die vom pV-Diagramm umschlossene Fläche (Arbeit) ist immer kleiner als der Idealwert. Der ideale Otto-Zyklus basiert auf folgenden Annahmen:

  • Geschlossener Kreislauf.  Der größte Unterschied zwischen den beiden Diagrammen besteht in der Vereinfachung der Einlass- und Auslasshübe im idealen Zyklus. Während des Abgastakts wird die Wärme Q out an die Umgebung abgegeben. In einem realen Motor verlässt das Gas den Motor und wird durch ein neues Gemisch aus Luft und Kraftstoff ersetzt.
  • Sofortige Wärmezugabe (isochore Wärmezugabe). In realen Motoren erfolgt die Wärmezufuhr nicht sofort, daher liegt der Spitzendruck nicht auf dem OT, sondern unmittelbar nach dem OT.
  • Keine Wärmeübertragung (adiabatisch)
    • Komprimierung – Das Gas (Kraftstoff-Luft-Gemisch) wird von Zustand 1 zu Zustand 2 adiabatisch komprimiert. In realen Motoren treten immer einige Ineffizienzen auf, die den thermischen Wirkungsgrad verringern.
    • Erweiterung. Das Gas (Kraftstoff-Luft-Gemisch) expandiert adiabatisch von Zustand 3 nach Zustand 4.
  • Vollständige Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches.
  • Keine Pumparbeit . Die Pumparbeit ist die Differenz zwischen der Arbeit während des Auspufftakts und der Arbeit während des Ansaugtakts. In realen Kreisprozessen besteht ein Druckunterschied zwischen Abgas- und Eingangsdruck.
  • Kein Abblasverlust . Blowdown-Verlust wird durch frühzeitiges Öffnen der Auslassventile verursacht. Dies führt zu einem Verlust der Arbeitsleistung während des Expansionshubs.
  • Kein Blow-By-Verlust . Der Blow-By-Verlust wird durch das Austreten von Druckgasen durch Kolbenringe und andere Spalten verursacht.
  • Keine Reibungsverluste .

Diese vereinfachenden Annahmen und Verluste führen dazu, dass die eingeschlossene Fläche (Arbeit) des pV-Diagramms für einen tatsächlichen Motor wesentlich kleiner ist als die Größe der Fläche (Arbeit), die vom pV-Diagramm des idealen Zyklus eingeschlossen wird. Mit anderen Worten, der ideale Motorzyklus überschätzt die Netzleistung und, wenn die Motoren mit der gleichen Drehzahl laufen, die vom tatsächlichen Motor erzeugte Leistung um etwa 20%.

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Dieser Artikel basiert auf der maschinellen Übersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie können uns helfen. Wenn Sie die Übersetzung korrigieren möchten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder füllen Sie das Online-Übersetzungsformular aus. Wir bedanken uns für Ihre Hilfe und werden die Übersetzung so schnell wie möglich aktualisieren. Danke.