{"id":53706,"date":"2020-03-09T10:00:53","date_gmt":"2020-03-09T09:00:53","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-diesel-cycle-dieselmotor-definition\/"},"modified":"2021-06-08T08:01:16","modified_gmt":"2021-06-08T07:01:16","slug":"was-ist-diesel-cycle-dieselmotor-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-diesel-cycle-dieselmotor-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Diesel-Kreisprozess &#8211; Dieselmotor &#8211; Definition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-clearfix\">Der Diesel-Kreisprozess ist einer der h\u00e4ufigsten thermodynamischen Zyklen in Kraftfahrzeugmotoren und beschreibt die Funktionsweise eines typischen Dieselkolbenmotors. W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Diesel-Kreisprozess &#8211; Dieselmotor<\/h2>\n<p>In den 1890er Jahren hat der deutsche Erfinder\u00a0<strong>Rudolf Diesel<\/strong>\u00a0seine Erfindung eines effizienten, langsam brennenden Verbrennungsmotors mit Selbstz\u00fcndung patentieren lassen.\u00a0Der von Rudolf Diesel vorgeschlagene urspr\u00fcngliche Zyklus war ein Zyklus mit konstanter Temperatur.\u00a0In sp\u00e4teren Jahren erkannte Diesel, dass sein urspr\u00fcnglicher Zyklus nicht funktionieren w\u00fcrde und er \u00fcbernahm den konstanten Druckzyklus, der als\u00a0<strong>Dieselzyklus bekannt ist<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<p><strong>Der Dieselzyklus<\/strong>\u00a0ist einer der h\u00e4ufigsten\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-cycles\/\"><strong>thermodynamischen Zyklen<\/strong><\/a>\u00a0in\u00a0<strong>Kraftfahrzeugmotoren und<\/strong>\u00a0beschreibt die Funktionsweise eines typischen Kolbenmotors mit Selbstz\u00fcndung.\u00a0Der Dieselmotor arbeitet \u00e4hnlich wie der Benziner.\u00a0Der wichtigste Unterschied ist, dass:<\/p>\n<ul>\n<li>Zu Beginn des Kompressionshubs befindet sich kein Kraftstoff im Zylinder, daher tritt bei Dieselmotoren keine Selbstentz\u00fcndung auf.<\/li>\n<li>Der Dieselmotor verwendet eine Selbstz\u00fcndung anstelle einer Funkenz\u00fcndung.<\/li>\n<li>Aufgrund der hohen Temperatur, die w\u00e4hrend der adiabatischen Kompression entsteht, entz\u00fcndet sich der Kraftstoff beim Einspritzen spontan.\u00a0Daher werden keine Z\u00fcndkerzen ben\u00f6tigt.<\/li>\n<li>Vor dem Beginn des Arbeitstakts beginnen die Einspritzd\u00fcsen, Kraftstoff direkt in den Brennraum einzuspritzen, und daher erfolgt der erste Teil des Arbeitstakts ungef\u00e4hr bei konstantem Druck.<\/li>\n<li>Bei\u00a0<strong>Dieselmotoren<\/strong>\u00a0k\u00f6nnen h\u00f6here Verdichtungsverh\u00e4ltnisse erreicht\u00a0werden als bei Ottomotoren<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<p>Der Dieselmotor arbeitet \u00e4hnlich wie der Benziner.\u00a0In diesem Bild ist ein Otto-Motor zu sehen, der von einer Z\u00fcndkerze anstelle der Kompression selbst gez\u00fcndet wird.<\/p>\n<figure id=\"attachment_17548\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17548\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Four-Stroke-Engine-Otto-Engine.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-17548 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Four-Stroke-Engine-Otto-Engine.gif\" alt=\"Viertaktmotor - Ottomotor\" width=\"225\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Four-Stroke-Engine-Otto-Engine.gif\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17548\" class=\"wp-caption-text\">Viertaktmotor &#8211; Ottomotor<br \/>\nQuelle: wikipedia.org, Eigenes Werk von Zephyris, CC BY-SA 3.0<\/figcaption><\/figure>\n<div class=\"su-youtube su-responsive-media-yes\"><iframe class=\"lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/xflY5uS-nnw?\" width=\"340\" height=\"200\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-lazy-type=\"iframe\" data-src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/xflY5uS-nnw?\" data-mce-fragment=\"1\"><\/iframe><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<p>Im Gegensatz zum\u00a0<a title=\"Otto Cycle - Otto Motor\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-otto-cycle-otto-engine-definition\/\"><strong>Otto-Zyklus<\/strong><\/a>\u00a0f\u00fchrt der\u00a0<strong>Diesel-Zyklus<\/strong>\u00a0keine isochore W\u00e4rmezufuhr durch.\u00a0In einem idealen Dieselzyklus durchl\u00e4uft das System, das den Zyklus ausf\u00fchrt, eine Reihe von vier Prozessen: zwei isentrope (reversible adiabatische) Prozesse, die sich mit einem isochoren Prozess und einem isobaren Prozess abwechseln.Da das\u00a0<a title=\"Carnots Prinzip - Carnots Regel\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/second-law-of-thermodynamics\/carnots-principle-carnots-rule\/\"><strong>Carnot-Prinzip<\/strong><\/a>\u00a0besagt, dass kein Motor effizienter sein kann als ein reversibler Motor (\u00a0<strong>eine Carnot-W\u00e4rmekraftmaschine<\/strong>\u00a0), der zwischen denselben Hochtemperatur- und Niedertemperaturbeh\u00e4ltern betrieben wird, muss der Dieselmotor einen niedrigeren Wirkungsgrad als der Carnot-Wirkungsgrad haben.\u00a0Ein typischer\u00a0<strong>Dieselmotor<\/strong>\u00a0arbeitet mit einem\u00a0thermischen Wirkungsgrad von\u00a0etwa\u00a0<strong>30% bis 35%<\/strong>\u00a0.\u00a0Etwa 65-70% werden als Abw\u00e4rme verworfen, ohne in n\u00fctzliche Arbeit umgewandelt zu werden, dh Arbeit, die an R\u00e4der geliefert wird.\u00a0Im Allgemeinen sind Motoren mit Dieselzyklus in der Regel effizienter als Motoren mit Otto-Zyklus.\u00a0Der Dieselmotor hat den h\u00f6chsten thermischen Wirkungsgrad aller praktischen Verbrennungsmotoren.\u00a0<strong>Dieselmotoren mit niedriger Drehzahl<\/strong>(wie in Schiffen verwendet) kann einen thermischen Wirkungsgrad von mehr als\u00a0<strong>50% haben<\/strong>\u00a0.\u00a0Der gr\u00f6\u00dfte Dieselmotor der Welt erreicht mit 51,7% Spitzenwerte.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Dieselzyklus &#8211; Prozesse<\/h2>\n<p>In einem idealen Dieselzyklus durchl\u00e4uft das System, das den Zyklus ausf\u00fchrt, eine Reihe von vier Prozessen: zwei isentrope (reversible adiabatische) Prozesse, die sich mit einem isochoren Prozess und einem isobaren Prozess abwechseln.<\/p>\n<ul>\n<li>\n<figure id=\"attachment_18421\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-18421\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-pV-Diagram.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-18421 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-pV-Diagram-300x280.png\" alt=\"pV-Diagramm eines idealen Dieselzyklus\" width=\"300\" height=\"280\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-pV-Diagram-300x280.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-18421\" class=\"wp-caption-text\">pV-Diagramm eines idealen Dieselzyklus<\/figcaption><\/figure>\n<p><strong>Isentropische Kompression<\/strong>\u00a0(Kompressionshub) &#8211; Die Luft wird adiabatisch von Zustand 1 nach Zustand 2 komprimiert, wenn sich der Kolben vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt bewegt.\u00a0Die Umgebung arbeitet am Gas, erh\u00f6ht seine innere Energie (Temperatur) und komprimiert es.\u00a0Andererseits bleibt die Entropie unver\u00e4ndert.\u00a0Die Volumen\u00e4nderungen und ihr Verh\u00e4ltnis (\u00a0<em>V\u00a0<\/em><em><sub>1<\/sub><\/em><em>\u00a0\/ V\u00a0<\/em><em><sub>2<\/sub><\/em>\u00a0) werden als Kompressionsverh\u00e4ltnis bezeichnet.<\/li>\n<li><strong>Isobare Expansion<\/strong>\u00a0(Z\u00fcndphase) &#8211; In dieser Phase (zwischen Zustand 2 und Zustand 3) erfolgt eine W\u00e4rme\u00fcbertragung von einer externen Quelle (Verbrennung von eingespritztem Kraftstoff) an die Luft mit konstantem Druck (idealisiertes Modell), w\u00e4hrend sich der Kolben in Richtung bewegt V\u00a0<sub>3<\/sub>\u00a0.\u00a0W\u00e4hrend des Konstantdruckprozesses tritt Energie in das System ein, wenn W\u00e4rme Q\u00a0<sub>hinzugef\u00fcgt wird<\/sub>\u00a0, und ein Teil der Arbeit wird durch Bewegen des Kolbens erledigt.<\/li>\n<li><strong>Isentropische Expansion<\/strong>\u00a0(Krafthub) &#8211; Das Gas expandiert adiabatisch von Zustand 3 zu Zustand 4, wenn sich der Kolben von V\u00a0<sub>3<\/sub>\u00a0zum unteren Totpunkt\u00a0bewegt\u00a0.\u00a0Das Gas wirkt auf die Umgebung (Kolben) und verliert eine Menge an interner Energie, die der Arbeit entspricht, die das System verl\u00e4sst.\u00a0Auch hier bleibt die Entropie unver\u00e4ndert.\u00a0Das Volumenverh\u00e4ltnis (\u00a0<em>V\u00a0<\/em><em><sub>4<\/sub><\/em><em>\u00a0\/ V\u00a0<\/em><em><sub>3<\/sub><\/em>\u00a0) ist als isentropes Expansionsverh\u00e4ltnis bekannt.<\/li>\n<li><strong>Isochore Dekompression (Abgashub)<\/strong>\u00a0&#8211; In dieser Phase wird der Zyklus durch einen Prozess mit konstantem Volumen abgeschlossen, bei dem der Luft W\u00e4rme entzogen wird, w\u00e4hrend sich der Kolben im unteren Totpunkt befindet.\u00a0Der Arbeitsgasdruck f\u00e4llt augenblicklich von Punkt 4 auf Punkt 1 ab. Das Auslassventil \u00f6ffnet bei Punkt 4. Der Auslasshub erfolgt unmittelbar nach dieser Dekompression.\u00a0Wenn sich der Kolben bei ge\u00f6ffnetem Auslassventil vom unteren Totpunkt (Punkt 1) zum oberen Totpunkt (Punkt 0) bewegt, wird das Gasgemisch in die Atmosph\u00e4re abgelassen und der Prozess beginnt von neuem.<\/li>\n<\/ul>\n<p>W\u00e4hrend des\u00a0<strong>Dieselzyklus wird<\/strong>\u00a0vom Gas zwischen den Zust\u00e4nden 1 und 2 (\u00a0<strong>i\u00a0<\/strong><strong>sentropische Kompression<\/strong>\u00a0)\u00a0am Gas\u00a0<strong>gearbeitet<\/strong>\u00a0.\u00a0Die Arbeit am Kolben erfolgt zwischen den Stufen 2 und 3 (\u00a0<strong>i\u00a0<\/strong><strong>sobarische W\u00e4rmezufuhr<\/strong>\u00a0) und zwischen den Stufen 2 und 3 (\u00a0<strong>i\u00a0<\/strong><strong>sentropische Expansion<\/strong>\u00a0).\u00a0Der Unterschied zwischen der vom Gas geleisteten Arbeit und der am Gas geleisteten Arbeit ist das vom Kreislauf erzeugte Netz und entspricht der von der Kreislaufkurve umschlossenen Fl\u00e4che.\u00a0Die durch die Zykluszeiten erzeugte Arbeit multipliziert mit der Geschwindigkeit des Zyklus (Zyklen pro Sekunde) entspricht der vom Dieselmotor erzeugten Leistung.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Isentropischer Prozess<\/h2>\n<p>Ein\u00a0<a title=\"Isentropischer Prozess\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-isentropic-process-definition\/\"><strong>isentropischer Prozess<\/strong><\/a>\u00a0ist ein\u00a0<a title=\"Thermodynamische Prozesse\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-thermodynamic-process-definition\/\"><strong>thermodynamischer Prozess<\/strong><\/a>\u00a0, bei dem die\u00a0<a title=\"Was ist Entropie?\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/what-is-entropy\/\"><strong>Entropie<\/strong>\u00a0<\/a>des Fluids oder Gases konstant bleibt.\u00a0Dies bedeutet, dass der\u00a0<strong>isentrope Prozess<\/strong>\u00a0ein Sonderfall eines\u00a0<strong>adiabatischen Prozesses ist,<\/strong>\u00a0bei dem keine W\u00e4rme- oder Materie\u00fcbertragung stattfindet.\u00a0Es ist ein\u00a0<strong>reversibler adiabatischer Prozess<\/strong>\u00a0.\u00a0Die Annahme, dass keine W\u00e4rme\u00fcbertragung stattfindet, ist sehr wichtig, da wir die adiabatische N\u00e4herung nur in\u00a0<strong>sehr schnellen Prozessen verwenden k\u00f6nnen<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<p><strong>Isentropischer Prozess und das erste Gesetz<\/strong><\/p>\n<p>F\u00fcr ein geschlossenes System k\u00f6nnen wir den\u00a0<strong><a title=\"Erstes Gesetz in Bezug auf die Enthalpie dH = dQ + Vdp\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/first-law-of-thermodynamics\/first-law-in-terms-of-enthalpy-dh-dq-vdp\/\">ersten Hauptsatz der Thermodynamik in Bezug auf die Enthalpie<\/a><\/strong>\u00a0schreiben\u00a0:<\/p>\n<p><strong>dH = dQ + Vdp<\/strong><\/p>\n<p><strong>oder<\/strong><\/p>\n<p><strong>dH = TdS + Vdp<\/strong><\/p>\n<p><strong>Isentropischer Prozess (dQ = 0):<\/strong><\/p>\n<p><strong>dH = Vdp \u2192 W = H\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>1<\/sub><\/strong><strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u2192 H\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>1<\/sub><\/strong><strong>\u00a0=\u00a0<em>C\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>p<\/sub><\/em><\/strong><strong><em>\u00a0(T\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>2<\/sub><\/em><\/strong><strong><em>\u00a0&#8211; T\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>1<\/sub><\/em><\/strong><strong><em>\u00a0) \u00a0\u00a0\u00a0<\/em><\/strong><em>\u00a0(f\u00fcr\u00a0<a title=\"Was ist ideales Gas?\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/ideal-gas-law\/what-is-ideal-gas\/\">ideales Gas<\/a>\u00a0)<\/em><\/p>\n<p><strong>Isentropischer Prozess des idealen Gases<\/strong><\/p>\n<p>Der\u00a0<strong>isentrope Prozess<\/strong>\u00a0(ein Sonderfall des adiabatischen Prozesses) kann mit dem\u00a0<a title=\"Ideales Gasgesetz\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/ideal-gas-law\/\"><strong>idealen Gasgesetz<\/strong><\/a>\u00a0ausgedr\u00fcckt\u00a0<a title=\"Ideales Gasgesetz\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/ideal-gas-law\/\"><strong>werden<\/strong><\/a>\u00a0als:<\/p>\n<p><strong><em>pV\u00a0<sup>\u03ba<\/sup>\u00a0= konstant<\/em><\/strong><\/p>\n<p>oder<\/p>\n<p><em><strong>p\u00a0<sub>1<\/sub>\u00a0V\u00a0<sub>1\u00a0<\/sub><sup>\u03ba<\/sup>\u00a0= p\u00a0<sub>2<\/sub>\u00a0V\u00a0<sub>2\u00a0<\/sub><sup>\u03ba<\/sup><\/strong><\/em><\/p>\n<p>wobei\u00a0<strong>\u03ba = c\u00a0<sub>p<\/sub>\u00a0\/ c\u00a0<sub>v<\/sub><\/strong>\u00a0das Verh\u00e4ltnis der\u00a0<a title=\"W\u00e4rmekapazit\u00e4t - Spezifische W\u00e4rmekapazit\u00e4t\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/first-law-of-thermodynamics\/heat-capacity\/\"><strong>spezifischen<\/strong><\/a><strong>\u00a0W\u00e4rme<\/strong>\u00a0(oder\u00a0<strong>W\u00e4rmekapazit\u00e4ten<\/strong>\u00a0) f\u00fcr das Gas ist.\u00a0Eine f\u00fcr\u00a0<strong>konstanten Druck (c\u00a0<\/strong><strong><sub>p<\/sub><\/strong><strong>\u00a0)<\/strong>\u00a0und eine f\u00fcr\u00a0<strong>konstantes Volumen (c\u00a0<\/strong><strong><sub>v<\/sub><\/strong><strong>\u00a0)<\/strong>\u00a0.\u00a0Es ist zu beachten, dass dieses Verh\u00e4ltnis\u00a0<strong>\u03ba\u00a0\u00a0<\/strong><strong>= c\u00a0<\/strong><strong><sub>p<\/sub><\/strong><strong>\u00a0\/ c\u00a0<\/strong><strong><sub>v<\/sub><\/strong>\u00a0ein Faktor bei der Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in einem Gas und anderen adiabatischen Prozessen ist.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Isochorischer Prozess<\/h2>\n<p>Ein\u00a0<a title=\"Isochorischer Prozess - Isometrischer Prozess\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-isochoric-process-isometric-process-definition\/\"><strong>isochorer Prozess<\/strong><\/a>\u00a0ist ein thermodynamischer Prozess, bei dem das\u00a0<strong>Volumen<\/strong>\u00a0des geschlossenen Systems\u00a0<strong>konstant bleibt<\/strong>\u00a0(V = const).\u00a0Es beschreibt das Verhalten von Gas im Beh\u00e4lter, das nicht verformt werden kann.\u00a0Da das Volumen konstant bleibt, funktioniert der W\u00e4rme\u00fcbergang in oder aus dem System nicht mit\u00a0<a title=\"p\u0394V-Arbeit - Grenzarbeit und V\u0394p-Arbeit\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/first-law-of-thermodynamics\/p%ce%b4v-work-boundary-work-and-v%ce%b4p-work\/\">p\u2206V<\/a>\u00a0, sondern \u00e4ndert nur die\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-internal-energy-thermal-energy-definition\/\"><strong>innere Energie<\/strong><\/a>\u00a0(die Temperatur) des Systems.<\/p>\n<p><strong>Isochorischer Prozess und das erste Gesetz<\/strong><\/p>\n<p>Die klassische Form des\u00a0<a title=\"Erster Hauptsatz der Thermodynamik\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-first-law-of-thermodynamics-definition\/\">ersten Hauptsatzes der Thermodynamik<\/a>\u00a0ist die folgende Gleichung:<\/p>\n<p><strong>dU = dQ &#8211; dW<\/strong><\/p>\n<p>In dieser Gleichung ist dW gleich\u00a0<strong>dW = pdV<\/strong>\u00a0und ist bekannt als die\u00a0<a title=\"p\u0394V-Arbeit - Grenzarbeit und V\u0394p-Arbeit\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/first-law-of-thermodynamics\/p%ce%b4v-work-boundary-work-and-v%ce%b4p-work\/\">Grenz Arbeit<\/a>\u00a0.\u00a0Dann:<\/p>\n<p><strong>dU = dQ &#8211; pdV<\/strong><\/p>\n<p>Beim\u00a0<strong>isochoren Prozess<\/strong>\u00a0und beim\u00a0<strong>idealen Gas<\/strong>\u00a0wird die gesamte dem System\u00a0<strong>zugef\u00fchrte<\/strong>\u00a0W\u00e4rme zur Erh\u00f6hung der inneren Energie verwendet.<\/p>\n<p><strong>Isochorischer Prozess (pdV = 0):<\/strong><\/p>\n<p><strong>dU = dQ \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/strong><em>(f\u00fcr ideales Gas)<\/em><\/p>\n<p><strong>dU = 0 = Q &#8211; W \u2192 W = Q \u00a0\u00a0<em>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/em><\/strong><em>(f\u00fcr ideales Gas)<\/em><\/p>\n<p><strong>Isochorischer Prozess des idealen Gases<\/strong><\/p>\n<p>Der\u00a0<strong>isochore Prozess<\/strong>\u00a0kann mit dem\u00a0<a title=\"Ideales Gasgesetz\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/ideal-gas-law\/\"><strong>idealen Gasgesetz<\/strong><\/a>\u00a0ausgedr\u00fcckt\u00a0<a title=\"Ideales Gasgesetz\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/ideal-gas-law\/\"><strong>werden<\/strong><\/a>\u00a0als:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isochoric-process-equation-1.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17465 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isochoric-process-equation-1.png\" alt=\"isochorischer Prozess - Gleichung 1\" width=\"138\" height=\"52\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isochoric-process-equation-1.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>oder<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isochoric-process-equation-2.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17466 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isochoric-process-equation-2.png\" alt=\"isochorischer Prozess - Gleichung 2\" width=\"86\" height=\"66\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isochoric-process-equation-2.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>In einem\u00a0<strong>pV-Diagramm<\/strong>\u00a0erfolgt der Prozess entlang einer horizontalen Linie mit der Gleichung V = konstant.<\/p>\n<p>Siehe auch:\u00a0\u00a0<a title=\"Guy-Lussacs Gesetz\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-guy-lussacs-law-definition\/\">Guy-Lussacs Gesetz<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Isobarer Prozess<\/h2>\n<p>Ein\u00a0<a title=\"Isobarer Prozess\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-isobaric-process-definition\/\"><strong>isobarer Prozess<\/strong><\/a>\u00a0ist ein\u00a0<a title=\"Thermodynamische Prozesse\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-thermodynamic-process-definition\/\">thermodynamischer Prozess<\/a>\u00a0, bei dem der\u00a0<a title=\"Was ist Druck - Physik?\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-pressure-physics\/\"><strong>Druck<\/strong><\/a>\u00a0des Systems\u00a0<strong>konstant bleibt<\/strong>\u00a0(p = const).\u00a0Die W\u00e4rme\u00fcbertragung in oder aus dem System funktioniert zwar, ver\u00e4ndert aber auch die innere Energie des Systems.<\/p>\n<p>Da sich die\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-internal-energy-thermal-energy-definition\/\">innere Energie<\/a>\u00a0(dU) und das Systemvolumen (\u2206V) \u00e4ndern, verwenden Ingenieure h\u00e4ufig die\u00a0<a title=\"Was ist Enthalpie?\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/what-is-enthalpy\/\"><strong>Enthalpie<\/strong><\/a>\u00a0des Systems, die wie folgt definiert ist:<\/p>\n<p><em><strong>H = U + pV<\/strong><\/em><\/p>\n<p><strong>Isobarer Prozess und das erste Gesetz<\/strong><\/p>\n<p>Die klassische Form des\u00a0<a title=\"Erster Hauptsatz der Thermodynamik\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-first-law-of-thermodynamics-definition\/\">ersten Hauptsatzes der Thermodynamik<\/a>\u00a0ist die folgende Gleichung:<\/p>\n<p><strong>dU = dQ &#8211; dW<\/strong><\/p>\n<p>In dieser Gleichung ist dW gleich\u00a0<strong>dW = pdV<\/strong>\u00a0und ist bekannt als die\u00a0<a title=\"p\u0394V-Arbeit - Grenzarbeit und V\u0394p-Arbeit\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/first-law-of-thermodynamics\/p%ce%b4v-work-boundary-work-and-v%ce%b4p-work\/\">Grenz Arbeit<\/a>\u00a0.\u00a0Bei einem isobaren Prozess und dem idealen Gas wird ein\u00a0<strong>Teil der<\/strong>\u00a0dem System\u00a0zugef\u00fchrten\u00a0<strong>W\u00e4rme<\/strong>\u00a0f\u00fcr\u00a0<strong>die Arbeit verwendet,<\/strong>\u00a0und ein\u00a0<strong>Teil der<\/strong>\u00a0zugef\u00fchrten\u00a0<strong>W\u00e4rme<\/strong>\u00a0erh\u00f6ht die\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-internal-energy-thermal-energy-definition\/\"><strong>innere Energie<\/strong><\/a>\u00a0(erh\u00f6ht die Temperatur).\u00a0Daher ist es zweckm\u00e4\u00dfig, die\u00a0<strong>Enthalpie<\/strong>\u00a0anstelle der inneren Energie zu verwenden.<\/p>\n<p><strong>Isobarer Prozess (Vdp = 0):<\/strong><\/p>\n<p><strong>dH = dQ \u2192 Q = H\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong><strong>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/strong><strong><sub>1<\/sub><\/strong><\/p>\n<p><strong>Bei konstanter Entropie<\/strong>\u00a0, dh im isentropischen Prozess, entspricht die\u00a0<strong>Enthalpie\u00e4nderung<\/strong>\u00a0der\u00a0am oder vom System durchgef\u00fchrten\u00a0<strong>Flussprozessarbeit<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<p><strong>Isobarer Prozess des idealen Gases<\/strong><\/p>\n<p>Der\u00a0<strong>isobare Prozess<\/strong>\u00a0kann mit dem\u00a0<a title=\"Ideales Gasgesetz\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/ideal-gas-law\/\"><strong>idealen Gasgesetz<\/strong><\/a>\u00a0ausgedr\u00fcckt\u00a0<a title=\"Ideales Gasgesetz\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/ideal-gas-law\/\"><strong>werden<\/strong><\/a>\u00a0als:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isobaric-process-equation-2.png?a34b7f\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17430 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isobaric-process-equation-2.png?a34b7f\" alt=\"isobarer Prozess - Gleichung - 2\" width=\"134\" height=\"63\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isobaric-process-equation-2.png?a34b7f\" \/><\/a><\/p>\n<p>oder<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isobaric-process-equation-3.png?a34b7f\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17431 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isobaric-process-equation-3.png?a34b7f\" alt=\"isobarer Prozess - Gleichung - 3\" width=\"77\" height=\"67\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/isobaric-process-equation-3.png?a34b7f\" \/><\/a><\/p>\n<p>In einem\u00a0<strong>pV-Diagramm<\/strong>\u00a0erfolgt der Prozess entlang einer horizontalen Linie (Isobare genannt) mit der Gleichung p = Konstante.<\/p>\n<p>Siehe auch:\u00a0<a title=\"Charles 'Gesetz\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-charless-law-definition\/\">Charles &#8216;Gesetz<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<figure id=\"attachment_17280\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17280\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-Process-characteristics.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-17280 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-Process-characteristics.png\" alt=\"Isentropischer Prozess - Eigenschaften\" width=\"386\" height=\"609\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-Process-characteristics.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17280\" class=\"wp-caption-text\">Isentropischer Prozess &#8211; Hauptmerkmale<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<figure id=\"attachment_17463\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17463\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isochoric-process-main-characteristics.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-17463 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isochoric-process-main-characteristics.png\" alt=\"Isochorischer Prozess - Hauptmerkmale\" width=\"382\" height=\"468\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isochoric-process-main-characteristics.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17463\" class=\"wp-caption-text\">Isochorischer Prozess &#8211; Hauptmerkmale<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<figure id=\"attachment_17426\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17426\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isobaric-process-main-characteristics.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-17426 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isobaric-process-main-characteristics.png\" alt=\"Isobarer Prozess - Hauptmerkmale\" width=\"381\" height=\"717\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isobaric-process-main-characteristics.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17426\" class=\"wp-caption-text\">Isobarer Prozess &#8211; Hauptmerkmale<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Dieselzyklus &#8211; pV, Ts-Diagramm<\/h2>\n<figure id=\"attachment_18421\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-18421\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-pV-Diagram.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-18421 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-pV-Diagram-300x280.png\" alt=\"pV-Diagramm eines idealen Dieselzyklus\" width=\"300\" height=\"280\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-pV-Diagram-300x280.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-18421\" class=\"wp-caption-text\">pV-Diagramm eines idealen Dieselzyklus<\/figcaption><\/figure>\n<p><strong>Dieselzyklen<\/strong>\u00a0werden h\u00e4ufig in einem Druck-Volumen-Diagramm (pV-Diagramm) und in einem Temperatur-Entropie-Diagramm (Ts-Diagramm) aufgezeichnet.<\/p>\n<p>Wenn sie\u00a0auf einem aufgetragen\u00a0<strong>P-V-Diagramm<\/strong>\u00a0, das isobare Verfahren der isobar Leitung f\u00fcr das Gas (die horizontalen Linien) folgen, der isochore Prozess der isochore Leitung f\u00fcr das Gas folgen (die vertikale Linie), bewegen adiabatische Prozesse zwischen diesen Leitungen und der Fl\u00e4che begrenzt Durch den vollst\u00e4ndigen Zyklusweg wird die\u00a0<strong>Gesamtarbeit<\/strong>\u00a0dargestellt, die w\u00e4hrend eines Zyklus ausgef\u00fchrt werden kann.<\/p>\n<p>Das\u00a0<strong>Temperatur-Entropie-Diagramm<\/strong>\u00a0(Ts-Diagramm), in dem der thermodynamische Zustand durch einen Punkt in einem Diagramm mit spezifischen Entropien als horizontale Achse und absoluter Temperatur (T) als vertikaler Achse angegeben wird.\u00a0Ts-Diagramme sind ein n\u00fctzliches und allgemeines Werkzeug, insbesondere weil sie dazu beitragen, die W\u00e4rme\u00fcbertragung w\u00e4hrend eines Prozesses zu visualisieren.\u00a0Bei reversiblen (idealen) Prozessen ist die Fl\u00e4che unter der Ts-Kurve eines Prozesses die\u00a0<strong>W\u00e4rme<\/strong>\u00a0, die w\u00e4hrend dieses Prozesses auf das System \u00fcbertragen wird.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Viertakt-Dieselmotor<\/h2>\n<p>Dieselmotoren k\u00f6nnen entweder als Zweitakt- oder Viertakt-Zyklen ausgef\u00fchrt werden. Der Viertakt-Dieselmotor ist ein Verbrennungsmotor (IC), bei dem der Kolben beim Drehen einer Kurbelwelle vier separate H\u00fcbe ausf\u00fchrt.\u00a0Ein Hub bezieht sich auf die volle Bewegung des Kolbens entlang des Zylinders in beide Richtungen.\u00a0Daher entspricht nicht jeder Hub einem einzelnen thermodynamischen Prozess, der im Kapitel\u00a0<strong>Dieselzyklus &#8211; Prozesse angegeben ist.<\/strong><\/p>\n<p><strong>Der Viertaktmotor umfasst:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>\n<figure id=\"attachment_17548\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17548\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Four-Stroke-Engine-Otto-Engine.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-17548 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Four-Stroke-Engine-Otto-Engine.gif\" alt=\"Viertaktmotor - Ottomotor\" width=\"225\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Four-Stroke-Engine-Otto-Engine.gif\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17548\" class=\"wp-caption-text\">Der Dieselmotor arbeitet \u00e4hnlich wie der Benziner.\u00a0In diesem Bild gibt es einen Otto-Motor, der von einer Z\u00fcndkerze anstelle der Kompression selbst gez\u00fcndet wird.\u00a0Viertaktmotor &#8211; Ottomotor<br \/>\nQuelle: wikipedia.org, Eigene Arbeit von Zephyris, CC BY-SA 3.0<\/figcaption><\/figure>\n<p><strong>Einlasshub &#8211;<\/strong>\u00a0Der Kolben bewegt sich vom oberen Totpunkt (OT) zum unteren Totpunkt (OT) und der Zyklus passiert die Punkte\u00a0<strong>0 \u2192 1.<\/strong>\u00a0Bei diesem Hub ist das Einlassventil ge\u00f6ffnet, w\u00e4hrend der Kolben Luft (ohne Kraftstoff) in den\u00a0Totpunkt\u00a0zieht Zylinder durch Erzeugen von Vakuumdruck in den Zylinder durch seine Abw\u00e4rtsbewegung.<\/li>\n<li><strong>der Kompressionshub &#8211;<\/strong>\u00a0Der Kolben bewegt sich vom unteren Totpunkt (BDC) zum oberen Totpunkt (OT) und der Zyklus passiert die Punkte\u00a0<strong>1 \u2192 2.\u00a0<\/strong>Bei diesem Hub werden sowohl das Einlass- als auch das Auslassventil geschlossen, was zu einer adiabatischen Luftkompression f\u00fchrt (dh ohne W\u00e4rme\u00fcbertragung zur oder von der Umgebung).\u00a0W\u00e4hrend dieser Kompression wird das Volumen verringert, der Druck und die Temperatur steigen beide an.\u00a0Am Ende dieses Hubs wird Kraftstoff eingespritzt und verbrennt in der komprimierten hei\u00dfen Luft.\u00a0Am Ende dieses Hubs hat die Kurbelwelle eine volle 360-Grad-Umdrehung ausgef\u00fchrt.<\/li>\n<li><strong>Krafthub &#8211;<\/strong>\u00a0Der Kolben bewegt sich vom oberen Totpunkt (OT) zum unteren Totpunkt (OT) und der Zyklus passiert die Punkte\u00a0<strong>2 \u2192 3 \u2192 4.<\/strong>\u00a0Bei diesem Hub sind sowohl das Einlass- als auch das Auslassventil geschlossen.\u00a0Zu Beginn des Arbeitstakts tritt zwischen 2 und 3 eine nahezu isobare Verbrennung auf. In diesem Intervall bleibt der Druck konstant, da der Kolben abf\u00e4llt und das Volumen zunimmt.\u00a0Bei 3 sind die Kraftstoffeinspritzung und die Verbrennung abgeschlossen, und die Flasche enth\u00e4lt Gas mit einer h\u00f6heren Temperatur als bei 2. Zwischen 3 und 4 dehnt sich dieses hei\u00dfe Gas wieder ungef\u00e4hr adiabatisch aus.\u00a0Bei diesem Hub wird der Kolben in Richtung Kurbelwelle angetrieben, das Volumen vergr\u00f6\u00dfert und die Arbeit durch das Gas am Kolben erledigt.<\/li>\n<li><strong>der Auspuffhub.\u00a0<\/strong>Der Kolben bewegt sich vom unteren Totpunkt (UT) zum oberen Totpunkt (OT) und der Zyklus passiert die Punkte\u00a0<strong>4 \u2192 1 \u2192 0.<\/strong>\u00a0Bei diesem Hub ist das Auslassventil ge\u00f6ffnet, w\u00e4hrend der Kolben ein Abgas aus der Kammer zieht.\u00a0Am Ende dieses Hubs hat die Kurbelwelle eine zweite volle 360-Grad-Umdrehung abgeschlossen.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Beachten Sie Folgendes: Im Idealfall sollte die adiabatische Expansion fortgesetzt werden, bis der Druck auf den der Umgebungsluft abf\u00e4llt.\u00a0Dies w\u00fcrde den thermischen Wirkungsgrad eines solchen Motors erh\u00f6hen, verursacht jedoch auch die praktischen Schwierigkeiten mit dem Motor.\u00a0Der Motor m\u00fcsste einfach viel gr\u00f6\u00dfer sein.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Vergleich von tats\u00e4chlichen und idealen Dieselzyklen<\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-Diesel-engine.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-18418 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-Diesel-engine-300x274.png\" alt=\"tats\u00e4chlicher Dieselzyklus - Dieselmotor\" width=\"300\" height=\"274\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-Diesel-engine-300x274.png\" \/><\/a>In diesem Artikel wird ein\u00a0<strong>idealer Dieselzyklus<\/strong>\u00a0gezeigt,\u00a0bei dem viele Annahmen vom\u00a0<strong>tats\u00e4chlichen Dieselzyklus<\/strong>\u00a0abweichen\u00a0.\u00a0Die Hauptunterschiede zwischen dem tats\u00e4chlichen und dem idealen Dieselmotor sind in der Abbildung dargestellt.\u00a0In der Realit\u00e4t tritt der ideale Zyklus nicht auf und mit jedem Prozess sind viele Verluste verbunden.\u00a0F\u00fcr einen tats\u00e4chlichen Zyklus \u00e4hnelt die Form des pV-Diagramms dem Ideal, aber die vom pV-Diagramm eingeschlossene Fl\u00e4che (Arbeit) ist immer kleiner als der ideale Wert.\u00a0Der ideale Dieselzyklus basiert auf folgenden Annahmen:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Geschlossener Zyklus<\/strong>\u00a0: Der gr\u00f6\u00dfte Unterschied zwischen den beiden Diagrammen besteht in der Vereinfachung der Einlass- und Auslassh\u00fcbe im idealen Zyklus.\u00a0Im Auspuffhub wird die W\u00e4rme Q\u00a0<sub>out<\/sub>\u00a0an die Umgebung abgegeben (bei einem echten Motor verl\u00e4sst das Gas den Motor und wird durch ein neues Gemisch aus Luft und Kraftstoff ersetzt).<\/li>\n<li><strong>Isobare W\u00e4rmezugabe<\/strong>\u00a0.\u00a0Bei echten Motoren ist die W\u00e4rmezufuhr niemals isobar.<\/li>\n<li><strong>Keine W\u00e4rme\u00fcbertragung<\/strong>\n<ul>\n<li>Kompression &#8211; Das Gas wird adiabatisch von Zustand 1 nach Zustand 2 komprimiert. Bei realen Motoren gibt es immer einige Ineffizienzen, die den thermischen Wirkungsgrad verringern.<\/li>\n<li>Erweiterung.\u00a0Das Gas expandiert adiabatisch von Zustand 3 zu Zustand 4.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Vollst\u00e4ndige Verbrennung<\/strong>\u00a0des Gemisches.<\/li>\n<li><strong>Keine Pumparbeit<\/strong>\u00a0.\u00a0Pumparbeit ist der Unterschied zwischen der Arbeit w\u00e4hrend des Auslasshubs und der Arbeit w\u00e4hrend des Einlasshubs.\u00a0In realen Zyklen besteht ein Druckunterschied zwischen Abgas- und Eingangsdruck.<\/li>\n<li><strong>Kein Abblasverlust<\/strong>\u00a0.\u00a0Der Abblasverlust wird durch das fr\u00fche \u00d6ffnen der Auslassventile verursacht.\u00a0Dies f\u00fchrt zu einem Verlust der Arbeitsleistung w\u00e4hrend des Expansionshubs.<\/li>\n<li><strong>Kein Blow-by-Verlust<\/strong>\u00a0.\u00a0Der Blow-by-Verlust wird durch das Austreten von Druckgasen durch Kolbenringe und andere Spalten verursacht.<\/li>\n<li><strong>Keine Reibungsverluste<\/strong>\u00a0.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Diese vereinfachenden Annahmen und Verluste f\u00fchren dazu, dass der geschlossene Bereich (Arbeit) des pV-Diagramms f\u00fcr einen tats\u00e4chlichen Motor erheblich kleiner ist als die Gr\u00f6\u00dfe des Bereichs (Arbeit), der vom pV-Diagramm des idealen Zyklus eingeschlossen ist.\u00a0Mit anderen Worten, der ideale Motorzyklus \u00fcbersch\u00e4tzt das Netz und bei gleicher Drehzahl die vom tats\u00e4chlichen Motor erzeugte Leistung um etwa 20% (\u00e4hnlich wie beim Otto-Motor).<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Kompressionsverh\u00e4ltnis &#8211; Otto Motor<\/h2>\n<p>Das\u00a0<strong>Verdichtungsverh\u00e4ltnis<\/strong>\u00a0,\u00a0<strong>CR<\/strong>\u00a0, ist als das Verh\u00e4ltnis des Volumens im unteren Totpunkt und das Volumen am oberen Totpunkt definiert ist\u00a0.\u00a0Es ist ein Schl\u00fcsselmerkmal f\u00fcr viele Verbrennungsmotoren.\u00a0Im folgenden Abschnitt wird gezeigt, dass das\u00a0<strong>Verdichtungsverh\u00e4ltnis<\/strong>\u00a0den\u00a0<strong>thermischen Wirkungsgrad<\/strong>\u00a0des verwendeten thermodynamischen Zyklus des Verbrennungsmotors bestimmt.\u00a0Im Allgemeinen ist ein hohes Verdichtungsverh\u00e4ltnis erw\u00fcnscht, da dadurch ein Motor einen h\u00f6heren thermischen Wirkungsgrad erreichen kann.<\/p>\n<p>Nehmen\u00a0wir zum Beispiel einen Otto-Zyklus mit einem Kompressionsverh\u00e4ltnis von CR = 10: 1 an. Das Volumen der Kammer betr\u00e4gt\u00a0vor dem Kompressionshub\u00a0500 cm\u00b3 = 500 \u00d7 10\u00a0<sup>-6<\/sup>\u00a0m\u00a0<sup>3<\/sup>\u00a0(0,5 l).\u00a0F\u00fcr diesen Motor\u00a0<strong>eines<\/strong>\u00a0erforderlichen ll Band sind bekannt:<\/p>\n<ul>\n<li>V\u00a0<sub>1<\/sub>\u00a0= V\u00a0<sub>4<\/sub>\u00a0= V\u00a0<sub>max<\/sub>\u00a0= 500 \u00d7 10\u00a0<sup>\u20136<\/sup>\u00a0m\u00a0<sup>3<\/sup>\u00a0(0,5 l)<\/li>\n<li>V\u00a0<sub>2<\/sub>\u00a0= V\u00a0<sub>3<\/sub>\u00a0= V\u00a0<sub>min<\/sub>\u00a0= V\u00a0<sub>max<\/sub>\u00a0\/ CR = 55,56 \u00d7 10\u00a0<sup>\u20136<\/sup>\u00a0m\u00a0<sup>3<\/sup><\/li>\n<\/ul>\n<p>Beachten Sie, dass (V\u00a0<sub>max<\/sub>\u00a0&#8211; V\u00a0<sub>min<\/sub>\u00a0) x Anzahl der Zylinder = Gesamtmotorhubraum.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Beispiele f\u00fcr Kompressionsverh\u00e4ltnisse &#8211; Benzin vs. Diesel<\/h2>\n<ul>\n<li>Das Verdichtungsverh\u00e4ltnis in einem benzinbetriebenen Motor ist\u00a0aufgrund eines m\u00f6glichen Motorklopfens (Selbstentz\u00fcndung)\u00a0normalerweise nicht viel h\u00f6her als\u00a0<strong>10: 1<\/strong>\u00a0und nicht niedriger als\u00a0<strong>6: 1<\/strong>\u00a0.<\/li>\n<li>Ein turbogeladener Subaru Impreza WRX hat ein Verdichtungsverh\u00e4ltnis von\u00a0<strong>8,0: 1<\/strong>\u00a0.\u00a0Im Allgemeinen haben turbogeladene oder aufgeladene Motoren bereits Druckluft am Lufteinlass, daher werden sie normalerweise mit einem niedrigeren Verdichtungsverh\u00e4ltnis gebaut.<\/li>\n<li>Ein serienm\u00e4\u00dfiger Honda S2000 Motor (F22C1) hat ein Verdichtungsverh\u00e4ltnis von\u00a0<strong>11,1: 1<\/strong>\u00a0.<\/li>\n<li>Einige atmosph\u00e4rische Sportwagenmotoren k\u00f6nnen ein Verdichtungsverh\u00e4ltnis von bis zu\u00a0<strong>12,5: 1 haben<\/strong>\u00a0(z. B. Ferrari 458 Italia).<\/li>\n<li>2012 brachte Mazda neue Benzinmotoren unter dem Markennamen\u00a0<a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/SkyActiv\">SkyActiv<\/a>\u00a0mit einem\u00a0Verdichtungsverh\u00e4ltnis von\u00a0<strong>14: 1 auf den\u00a0<\/strong><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/SkyActiv\">Markt<\/a>\u00a0.\u00a0Um das Risiko eines Motorklopfens zu verringern, wird das Restgas durch Verwendung von\u00a0<a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/4-2-1_engine_exhaust_systems\">4-2-1-Motorabgassystemen<\/a>\u00a0, Implementierung eines Kolbenhohlraums und Optimierung der Kraftstoffeinspritzung\u00a0reduziert\u00a0.<\/li>\n<li>Die Dieselmotoren haben ein Verdichtungsverh\u00e4ltnis, das normalerweise 14: 1 \u00fcberschreitet, und Verh\u00e4ltnisse \u00fcber 22: 1 sind ebenfalls \u00fcblich.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>W\u00e4rmewirkungsgrad f\u00fcr Dieselkreislauf<\/h2>\n<p>Im allgemeinen wird\u00a0die\u00a0<a title=\"Thermischen Wirkungsgrad\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-thermal-efficiency-definition\/\"><strong>thermischen Wirkungsgrad<\/strong><\/a><a title=\"Thermischen Wirkungsgrad\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-thermal-efficiency-definition\/\">\u00a0,\u00a0<\/a><a title=\"Thermischen Wirkungsgrad\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-thermal-efficiency-definition\/\"><strong><em>\u03b7\u00a0<\/em><\/strong><\/a><a title=\"Thermischen Wirkungsgrad\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-thermal-efficiency-definition\/\"><strong><em><sub>th<\/sub><\/em><\/strong><\/a>\u00a0, ein W\u00e4rmekraftmaschine ist als das Verh\u00e4ltnis der definierten\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-work-in-thermodynamics-definition\/\">Arbeits<\/a>\u00a0es tut,\u00a0<strong>W<\/strong>\u00a0, an den\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-heat-in-physics-heat-definition\/\">W\u00e4rmeeingang<\/a>\u00a0bei der hohen Temperatur, Q\u00a0<sub>H<\/sub>\u00a0.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-1.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-16945 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-1.png\" alt=\"Formel f\u00fcr den thermischen Wirkungsgrad - 1\" width=\"125\" height=\"82\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-1.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>Der\u00a0<strong>thermische Wirkungsgrad<\/strong>\u00a0,\u00a0<strong><em>\u03b7\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>th<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0, stellt den Anteil an\u00a0<strong>W\u00e4rme<\/strong>\u00a0,\u00a0<strong>Q\u00a0<\/strong><strong><sub>H<\/sub><\/strong>\u00a0, die konvertiert wird ,\u00a0<strong>zu arbeiten<\/strong>\u00a0.\u00a0Da Energie nach dem\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-first-law-of-thermodynamics-definition\/\"><strong>ersten Hauptsatz der Thermodynamik eingespart wird<\/strong><\/a>\u00a0und Energie nicht vollst\u00e4ndig in Arbeit umgewandelt werden kann\u00a0, muss\u00a0der W\u00e4rmeeintrag Q\u00a0<sub>H<\/sub>\u00a0gleich der geleisteten Arbeit W plus der W\u00e4rme sein, die als\u00a0<strong>Abw\u00e4rme Q\u00a0<\/strong><strong><sub>C<\/sub><\/strong>\u00a0an die abgegeben werden muss Umgebung.\u00a0Daher k\u00f6nnen wir die Formel f\u00fcr den thermischen Wirkungsgrad wie folgt umschreiben:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-2.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-16944 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-2.png\" alt=\"Formel f\u00fcr den thermischen Wirkungsgrad - 2\" width=\"352\" height=\"83\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-2.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>Die absorbierte W\u00e4rme tritt w\u00e4hrend der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches auf, wenn der Funke ungef\u00e4hr bei konstantem Volumen auftritt.\u00a0Da w\u00e4hrend eines\u00a0<a title=\"Isochorischer Prozess - Isometrischer Prozess\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-isochoric-process-isometric-process-definition\/\">isochoren Prozesses<\/a>\u00a0keine Arbeit von oder am System ausgef\u00fchrt wird,\u00a0schreibt\u00a0der\u00a0<strong>erste Hauptsatz der Thermodynamik\u00a0<\/strong><em>\u2206U = \u2206Q vor.\u00a0<\/em>Daher ist die hinzugef\u00fcgte und abgegebene W\u00e4rme gegeben durch:<\/p>\n<p>Q\u00a0<sub>add<\/sub>\u00a0= mc\u00a0<sub>p<\/sub>\u00a0(T\u00a0<sub>3<\/sub>\u00a0&#8211; T\u00a0<sub>2<\/sub>\u00a0)<\/p>\n<p>Q\u00a0<sub>out<\/sub>\u00a0= mc\u00a0<sub>v<\/sub>\u00a0(T\u00a0<sub>4<\/sub>\u00a0&#8211; T\u00a0<sub>1<\/sub>\u00a0)<\/p>\n<p>Das Ersetzen der Ausdr\u00fccke f\u00fcr die W\u00e4rme, die hinzugef\u00fcgt und im Ausdruck f\u00fcr die thermische Effizienz verworfen wird, ergibt:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-Thermal-Efficiency.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-18419 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-Thermal-Efficiency.png\" alt=\"\" width=\"210\" height=\"71\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-Thermal-Efficiency.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>Diese Gleichung kann mit dem Kompressionsverh\u00e4ltnis und dem Grenzverh\u00e4ltnis in die Form umgeordnet werden:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-Thermal-Efficiency2.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-18420 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-Thermal-Efficiency2.png\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"65\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-Thermal-Efficiency2.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>wo<\/p>\n<ul>\n<li><strong>\u03b7\u00a0<sub>Diesel<\/sub><\/strong>\u00a0ist der maximale thermische Wirkungsgrad eines Dieselzyklus<\/li>\n<li>\u03b1 ist das\u00a0<strong>Grenzverh\u00e4ltnis<\/strong>\u00a0V\u00a0<sub>3<\/sub>\u00a0\/ V\u00a0<sub>2<\/sub>\u00a0(dh das Volumenverh\u00e4ltnis am Ende und zu Beginn der Verbrennungsphase)<\/li>\n<li><strong>CR<\/strong>\u00a0ist das\u00a0<strong>Kompressionsverh\u00e4ltnis<\/strong><\/li>\n<li><strong>\u03ba = c\u00a0<\/strong><strong><sub>p<\/sub><\/strong><strong>\u00a0\/ c\u00a0<\/strong><strong><sub>v<\/sub><\/strong><strong>\u00a0= 1,4<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p>Dies ist eine sehr n\u00fctzliche Schlussfolgerung, da es w\u00fcnschenswert ist, ein hohes Verdichtungsverh\u00e4ltnis zu erreichen, um mehr mechanische Energie aus einer gegebenen Masse des Kraftstoffs zu extrahieren.\u00a0Wie wir im vorherigen Abschnitt festgestellt haben, ist der thermische Wirkungsgrad des Otto-Zyklus nach Luftstandard auch eine Funktion des Kompressionsverh\u00e4ltnisses und von \u03ba.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-Otto-Cycle-Compression-ratio.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17560 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-Otto-Cycle-Compression-ratio.png\" alt=\"thermischer Wirkungsgrad - Otto-Zyklus - Kompressionsverh\u00e4ltnis\" width=\"570\" height=\"80\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-Otto-Cycle-Compression-ratio.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>Wenn wir diese mit Formeln vergleichen, kann man sehen, dass f\u00fcr ein gegebenes Kompressionsverh\u00e4ltnis (CR) der Otto-Zyklus effizienter ist als der Diesel-Zyklus.\u00a0Dieselmotoren sind jedoch normalerweise effizienter, da sie mit h\u00f6heren Verdichtungsverh\u00e4ltnissen arbeiten k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Bei gew\u00f6hnlichen Otto-Motoren hat das Verdichtungsverh\u00e4ltnis seine Grenzen.\u00a0Das Verdichtungsverh\u00e4ltnis in einem benzinbetriebenen Motor ist normalerweise nicht viel h\u00f6her als 10: 1.\u00a0H\u00f6here Verdichtungsverh\u00e4ltnisse f\u00fchren dazu, dass Benzinmotoren durch Selbstentz\u00fcndung einem unverbrannten Gemisch ausgesetzt werden, wenn Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl verwendet wird.\u00a0Bei Dieselmotoren besteht nur ein minimales Risiko einer Selbstentz\u00fcndung des Kraftstoffs, da Dieselmotoren Selbstz\u00fcndungsmotoren sind und sich zu Beginn des Kompressionshubs kein Kraftstoff im Zylinder befindet.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Mittlerer effektiver Druck &#8211; MdEP<\/h2>\n<figure id=\"attachment_17562\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17562\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Mean-Effective-Pressure-Otto-cycle-chart.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17562 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Mean-Effective-Pressure-Otto-cycle-chart-300x250.png\" alt=\"MEP ist ein sehr n\u00fctzliches Ma\u00df f\u00fcr die F\u00e4higkeit eines Motors, Arbeiten auszuf\u00fchren, die unabh\u00e4ngig vom Hubraum des Motors sind. \" width=\"300\" height=\"250\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Mean-Effective-Pressure-Otto-cycle-chart-300x250.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17562\" class=\"wp-caption-text\">MEP ist ein sehr n\u00fctzliches Ma\u00df f\u00fcr die F\u00e4higkeit eines Motors, Arbeiten auszuf\u00fchren, die unabh\u00e4ngig vom Hubraum des Motors sind.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Ein Parameter, der von Ingenieuren zur Beschreibung der Leistung von Hubkolbenmotoren verwendet wird, wird als\u00a0<strong>mittlerer effektiver Druck<\/strong>\u00a0(\u00a0<strong>MEP) bezeichnet<\/strong>\u00a0.\u00a0<strong>MEP<\/strong>\u00a0ist ein sehr n\u00fctzliches Ma\u00df f\u00fcr die F\u00e4higkeit eines Motors, Arbeiten auszuf\u00fchren, die unabh\u00e4ngig vom Hubraum des Motors sind.\u00a0Es gibt verschiedene Arten von Abgeordneten.\u00a0Diese Abgeordneten werden durch die Standortmessung und die Berechnungsmethode (z. B. BMEP oder IMEP) definiert.<\/p>\n<p>Im Allgemeinen ist der\u00a0<strong>mittlere effektive Druck<\/strong>\u00a0der theoretische konstante Druck, der, wenn er w\u00e4hrend des Arbeitshubs auf den Kolben einwirkt, das gleiche Netz erzeugt, das tats\u00e4chlich in einem vollst\u00e4ndigen Zyklus entwickelt wurde.\u00a0Der MdEP kann definiert werden als:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/mean-effective-pressure-definition.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17565 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/mean-effective-pressure-definition.png\" alt=\"mittlerer effektiver Druck - Definition\" width=\"300\" height=\"63\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/mean-effective-pressure-definition.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>Zum Beispiel ist der\u00a0als\u00a0<strong>IMEP\u00a0<\/strong><strong><sub>n<\/sub><\/strong><strong>\u00a0bezeichnete mittlere effektive\u00a0<\/strong><strong>Nettodruck<\/strong>\u00a0gleich dem mittleren effektiven Druck, der aus dem Zylinderdruck (es muss diese Messung vorhanden sein) \u00fcber den gesamten\u00a0<strong>Motorzyklus<\/strong>\u00a0berechnet wird.\u00a0Beachten Sie, dass es bei einem Viertaktmotor 720 \u00b0 und bei einem Zweitaktmotor 360 \u00b0 betr\u00e4gt.<\/p>\n<p>Einige Beispiele:<\/p>\n<ul>\n<li>Der MEP eines atmosph\u00e4rischen Benzinmotors kann im Bereich des maximalen Drehmoments zwischen 8 und 11 bar liegen.<\/li>\n<li>Der MEP eines turbogeladenen Benzinmotors kann zwischen 12 und 17 bar liegen.<\/li>\n<li>Der MEP eines atmosph\u00e4rischen Dieselmotors kann zwischen 7 und 9 bar liegen.<\/li>\n<li>Der MEP eines Dieselmotors mit Turbolader kann zwischen 14 und 18 bar liegen<\/li>\n<\/ul>\n<p>Beispielsweise hat ein Viertakt-Benzinmotor, der 200 Nm aus 2 Litern Hubraum erzeugt, einen MEP von (4\u03c0) (200 Nm) \/ (0,002 m\u00b3) = 1256000 Pa = 12 bar.\u00a0Wie zu sehen ist, ist der Abgeordnete n\u00fctzliche\u00a0<strong>Eigenschaften eines Motors<\/strong>\u00a0.\u00a0Bei zwei Motoren mit gleichem Hubraum\u00a0w\u00fcrde\u00a0der Motor\u00a0mit einem\u00a0<strong>h\u00f6heren MEP<\/strong>\u00a0das\u00a0<strong>gr\u00f6\u00dfere Netz<\/strong>\u00a0und, wenn die Motoren mit der gleichen Drehzahl laufen, eine\u00a0<strong>gr\u00f6\u00dfere Leistung erzeugen<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Dieselzyklus &#8211; Problem mit der L\u00f6sung<\/h2>\n<figure id=\"attachment_18421\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-18421\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-pV-Diagram.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-18421 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-pV-Diagram-300x280.png\" alt=\"pV-Diagramm eines idealen Dieselzyklus\" width=\"300\" height=\"280\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-pV-Diagram-300x280.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-18421\" class=\"wp-caption-text\">pV-Diagramm eines idealen Dieselzyklus<\/figcaption><\/figure>\n<p>Nehmen wir den Dieselzyklus an, der einer der h\u00e4ufigsten\u00a0<strong>thermodynamischen Zyklen<\/strong>\u00a0ist, die in\u00a0<strong>Automotoren<\/strong>\u00a0zu finden\u00a0<strong>sind<\/strong>\u00a0.\u00a0Einer der Schl\u00fcsselparameter solcher Motoren ist die Volumen\u00e4nderung zwischen dem oberen Totpunkt (OT) und dem unteren Totpunkt (BDC).\u00a0Das Verh\u00e4ltnis dieser Volumina (\u00a0<em>V\u00a0<\/em><em><sub>1<\/sub><\/em><em>\u00a0\/ V\u00a0<\/em><em><sub>2<\/sub><\/em>\u00a0) ist als\u00a0<strong>Kompressionsverh\u00e4ltnis bekannt<\/strong>\u00a0.\u00a0Auch das Abschaltverh\u00e4ltnis V\u00a0<sub>3<\/sub>\u00a0\/ V\u00a0<sub>2<\/sub>\u00a0, das das Volumenverh\u00e4ltnis am Ende und zu Beginn der Verbrennungsphase ist.<\/p>\n<p>In diesem Beispiel sei der Dieselzyklus mit einem Verdichtungsverh\u00e4ltnis von CR = 20: 1 und einem Abschaltverh\u00e4ltnis von \u03b1 = 2 angenommen. Die Luft hat 100 kPa = 1 bar, 20 \u00b0 C (293 K) und das Volumen der Kammer betr\u00e4gt 500 cm\u00b3 vor dem Kompressionshub.<\/p>\n<ul>\n<li>Spezifische W\u00e4rmekapazit\u00e4t bei konstantem Luftdruck bei Atmosph\u00e4rendruck und Raumtemperatur:\u00a0<strong>c\u00a0<\/strong><strong><sub>p<\/sub><\/strong><strong>\u00a0= 1,01 kJ \/ kgK.<\/strong><\/li>\n<li>Spezifische W\u00e4rmekapazit\u00e4t bei konstantem Luftvolumen bei Atmosph\u00e4rendruck und Raumtemperatur:\u00a0<strong>c\u00a0<\/strong><strong><sub>v<\/sub><\/strong><strong>\u00a0= 0,718 kJ \/ kgK.<\/strong><\/li>\n<li><strong>\u03ba = c\u00a0<\/strong><strong><sub>p<\/sub><\/strong><strong>\u00a0\/ c\u00a0<\/strong><strong><sub>v<\/sub><\/strong><strong>\u00a0= 1,4<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>Berechnung:<\/strong><\/p>\n<ol>\n<li><strong>die Masse der Ansaugluft<\/strong><\/li>\n<li><strong>die Temperatur T\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong><\/li>\n<li><strong>der Druck p\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong><\/li>\n<li><strong>die Temperatur T\u00a0<\/strong><strong><sub>3<\/sub><\/strong><\/li>\n<li><strong>die W\u00e4rmemenge, die durch Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches zugef\u00fchrt wird<\/strong><\/li>\n<li><strong>der thermische Wirkungsgrad dieses Zyklus<\/strong><\/li>\n<li><strong>der Europaabgeordnete<\/strong><\/li>\n<\/ol>\n<p><strong>L\u00f6sung:<\/strong><\/p>\n<p>1)<\/p>\n<p>Zu Beginn der Berechnungen m\u00fcssen wir die Gasmenge in der Flasche vor dem Kompressionshub bestimmen.\u00a0Mit dem idealen Gasgesetz k\u00f6nnen wir die Masse finden:<\/p>\n<p><em>pV = mR-\u00a0<\/em><em><sub>spezifisches<\/sub><\/em><em>\u00a0T.<\/em><\/p>\n<p>wo:<\/p>\n<ul>\n<li><em>p<\/em>\u00a0ist der absolute Druck des Gases<\/li>\n<li><em>m<\/em>\u00a0ist die Masse der Substanz<\/li>\n<li><em>T<\/em>\u00a0ist die absolute Temperatur<\/li>\n<li><em>V<\/em>\u00a0ist die Lautst\u00e4rke<\/li>\n<li><em>R\u00a0<\/em><em><sub>spezifisch<\/sub><\/em>\u00a0ist die spezifische Gaskonstante, die gleich der universellen Gaskonstante geteilt durch die Molmasse (M) des Gases oder Gemisches ist.\u00a0F\u00fcr trockene Luft R\u00a0<sub>spezifisch<\/sub>\u00a0= 287,1 J.kg\u00a0<sup>-1<\/sup>\u00a0.K\u00a0<sup>-1<\/sup>\u00a0.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Deshalb<\/p>\n<p><strong>m<\/strong>\u00a0= p\u00a0<sub>1<\/sub>\u00a0V\u00a0<sub>1<\/sub>\u00a0\/ R\u00a0<sub>spezifisch<\/sub>\u00a0T\u00a0<sub>1<\/sub>\u00a0= (100000 \u00d7 500 \u00d7 10\u00a0<sup>\u20136<\/sup>\u00a0) \/ (287,1 \u00d7 293) =\u00a0<strong>5,95 \u00d7 10\u00a0<\/strong><strong><sup>\u20134<\/sup><\/strong><strong>\u00a0kg<\/strong><\/p>\n<p><strong>2)<\/strong><\/p>\n<p><strong>In diesem Problem sind alle Volumes bekannt:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>V\u00a0<sub>1<\/sub>\u00a0= V\u00a0<sub>4<\/sub>\u00a0= V\u00a0<sub>max<\/sub>\u00a0= 500 \u00d7 10\u00a0<sup>\u20136<\/sup>\u00a0m\u00a0<sup>3<\/sup>\u00a0(0,5 l)<\/li>\n<li>V\u00a0<sub>2<\/sub>\u00a0= V\u00a0<sub>min<\/sub>\u00a0= V\u00a0<sub>max<\/sub>\u00a0\/ CR = 25 \u00d7 10\u00a0<sup>\u20136<\/sup>\u00a0m\u00a0<sup>3<\/sup><\/li>\n<\/ul>\n<p>Beachten Sie, dass (V\u00a0<sub>max<\/sub>\u00a0&#8211; V\u00a0<sub>min<\/sub>\u00a0) x Anzahl der Zylinder = Gesamtmotorhubraum<\/p>\n<p>Da der Prozess adiabatisch ist, k\u00f6nnen wir die folgende p, V, T-Beziehung f\u00fcr adiabatische Prozesse verwenden:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/adiabatic-process-formula.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17558 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/adiabatic-process-formula.png\" alt=\"\" width=\"154\" height=\"84\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/adiabatic-process-formula.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/adiabatic-formula-example.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17563 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/adiabatic-formula-example.png\" alt=\"\" width=\"155\" height=\"78\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/adiabatic-formula-example.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>somit<\/p>\n<p>T\u00a0<sub>2<\/sub>\u00a0= T\u00a0<sub>1<\/sub>\u00a0.\u00a0CR\u00a0<sup>&amp; kgr; &#8211; \u200b\u200b1<\/sup>\u00a0= 293.\u00a020\u00a0<sup>0,4<\/sup>\u00a0= 971 K.<\/p>\n<p>3)<\/p>\n<p>Wieder k\u00f6nnen wir das ideale Gasgesetz verwenden, um den Druck am Ende des Kompressionshubs zu ermitteln als:<\/p>\n<p><strong>p\u00a0<\/strong><strong><sub>2<\/sub><\/strong>\u00a0= mR-\u00a0<sub>spezifisches<\/sub>\u00a0T\u00a0<sub>2<\/sub>\u00a0\/ V\u00a0<sub>2<\/sub>\u00a0= 5,95 \u00d7 10\u00a0<sup>\u20134<\/sup>\u00a0\u00d7 287,1 \u00d7 971\/25 \u00d7 10\u00a0<sup>\u20136<\/sup>\u00a0= 6635000 Pa =\u00a0<strong>66,35 bar<\/strong><\/p>\n<p>4)<\/p>\n<p>Da Prozess 2 \u2192 3 bei konstantem Druck abl\u00e4uft, ergibt sich die ideale Gaszustandsgleichung<\/p>\n<p>T\u00a0<sub>3<\/sub>\u00a0= (V\u00a0<sub>3<\/sub>\u00a0\/ V\u00a0<sub>2<\/sub>\u00a0) \u00d7 T\u00a0<sub>2<\/sub>\u00a0= 1942 K.<\/p>\n<p>Um die W\u00e4rmemenge zu berechnen, die durch Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches Q\u00a0<sub>add<\/sub>\u00a0hinzugef\u00fcgt wird\u00a0, m\u00fcssen wir den ersten Hauptsatz der Thermodynamik f\u00fcr isobare Prozesse verwenden, der besagt:<\/p>\n<p>Q\u00a0<sub>add<\/sub>\u00a0= mc\u00a0<sub>p<\/sub>\u00a0(T\u00a0<sub>3<\/sub>\u00a0&#8211; T\u00a0<sub>2<\/sub>\u00a0) = 5,95 \u00d7 10\u00a0<sup>\u20134<\/sup>\u00a0\u00d7 10 10\u00a0\u00d7 971 =\u00a0<strong>583,5 J.<\/strong><\/p>\n<p>5)<\/p>\n<p>W\u00e4rmewirkungsgrad f\u00fcr diesen Dieselkreislauf:<\/p>\n<p>Wie im vorherigen Abschnitt abgeleitet, ist der thermische Wirkungsgrad des Dieselzyklus eine Funktion des Verdichtungsverh\u00e4ltnisses, des Abschaltverh\u00e4ltnisses und von \u03ba:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-Thermal-Efficiency2.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-18420 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-Thermal-Efficiency2.png\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"65\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Diesel-cycle-Thermal-Efficiency2.png\" \/><\/a>wo<\/p>\n<ul>\n<li>\u03b7\u00a0<sub>Diesel<\/sub>\u00a0ist der maximale thermische Wirkungsgrad eines Dieselzyklus<\/li>\n<li>\u03b1 ist das Grenzverh\u00e4ltnis V\u00a0<sub>3<\/sub>\u00a0\/ V\u00a0<sub>2<\/sub>\u00a0(dh das Volumenverh\u00e4ltnis am Ende und am Beginn der Verbrennungsphase)<\/li>\n<li>CR ist das Kompressionsverh\u00e4ltnis<\/li>\n<li><strong>\u03ba = c\u00a0<\/strong><strong><sub>p<\/sub><\/strong><strong>\u00a0\/ c\u00a0<\/strong><strong><sub>v<\/sub><\/strong><strong>\u00a0= 1,4<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p>F\u00fcr dieses Beispiel:<\/p>\n<p>\u03b7\u00a0<sub>Diesel<\/sub>\u00a0= 0,6467 = 64,7%<\/p>\n<p>6)<\/p>\n<p>Der Europaabgeordnete wurde definiert als:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/mean-effective-pressure-definition.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17565 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/mean-effective-pressure-definition.png\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"63\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/mean-effective-pressure-definition.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>In dieser Gleichung ist das Verschiebungsvolumen gleich V\u00a0<sub>max<\/sub>\u00a0&#8211; V\u00a0<sub>min<\/sub>\u00a0.\u00a0Das Netzwerk f\u00fcr einen Zyklus kann anhand der zugef\u00fchrten W\u00e4rme und des thermischen Wirkungsgrads berechnet werden:<\/p>\n<p><strong><em>W\u00a0<\/em><\/strong><strong><em><sub>net<\/sub><\/em><\/strong><em>\u00a0=\u00a0<\/em><em>Q\u00a0<\/em><em><sub>add<\/sub><\/em><em>\u00a0.\u00a0\u03b7\u00a0<\/em><em><sub>Otto<\/sub><\/em><em>\u00a0=\u00a0<\/em><em>583,5 \u00d7 0,6467 =\u00a0<strong>377,3 J.<\/strong><\/em><\/p>\n<p><strong><em>MEP<\/em><\/strong><em>\u00a0= 377,3 \/ (<\/em>\u00a0500 \u00d7 10<sup>\u00a0\u20136<\/sup>\u00a0&#8211; 25 \u00d7 10<sup>\u00a0\u20136\u00a0<\/sup><em>) = 794,3 kPa =\u00a0<strong>7,943 bar<\/strong><\/em><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Der Diesel-Kreisprozess ist einer der h\u00e4ufigsten thermodynamischen Zyklen in Kraftfahrzeugmotoren und beschreibt die Funktionsweise eines typischen Dieselkolbenmotors. W\u00e4rmetechnik Diesel-Kreisprozess &#8211; Dieselmotor In den 1890er Jahren hat der deutsche Erfinder\u00a0Rudolf Diesel\u00a0seine Erfindung eines effizienten, langsam brennenden Verbrennungsmotors mit Selbstz\u00fcndung patentieren lassen.\u00a0Der von Rudolf Diesel vorgeschlagene urspr\u00fcngliche Zyklus war ein Zyklus mit konstanter Temperatur.\u00a0In sp\u00e4teren Jahren erkannte &#8230; <a title=\"Was ist Diesel-Kreisprozess &#8211; Dieselmotor &#8211; Definition\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-diesel-cycle-dieselmotor-definition\/\" aria-label=\"Mehr dazu unter Was ist Diesel-Kreisprozess &#8211; Dieselmotor &#8211; Definition\">Weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[9],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Was ist Diesel-Kreisprozess - Dieselmotor - Definition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Der Diesel-Kreisprozess ist einer der h\u00e4ufigsten thermodynamischen Zyklen in Kraftfahrzeugmotoren und beschreibt die Funktionsweise eines typischen Dieselkolbenmotors. 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