PPCM de deux nombres

Efficacité thermique du cycle d'Atkinson Calculatrice

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Conception de composants de moteur IC

Injection de carburant dans le moteur IC

Paramètres de performances du moteur

✖Le rapport de capacité thermique ou indice adiabatique quantifie la relation entre la chaleur ajoutée à pression constante et l'augmentation de température qui en résulte par rapport à la chaleur ajoutée à volume constant.ⓘ Rapport de capacité thermique [γ]			+10% -10%
✖Le taux de dilatation est le rapport entre le volume du cylindre après compression (pression la plus élevée) et le volume à l'échappement (pression la plus basse).ⓘ Taux d'expansion [e]			+10% -10%
✖Le taux de compression fait référence à la quantité de mélange air-carburant pressé dans le cylindre avant l'allumage. Il s'agit essentiellement du rapport entre le volume du cylindre au PMB et le PMH.ⓘ Ratio de compression [r]			+10% -10%

✖L'efficacité thermique du cycle Atkinson représente l'efficacité du moteur Atkinson. Elle est mesurée en comparant la quantité de travail effectuée dans le système à la chaleur fournie au système.ⓘ Efficacité thermique du cycle d'Atkinson [η_a]

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Formule

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Efficacité thermique du cycle d'Atkinson

Formule

`"η"_{"a"} = 100*(1-"γ"*(("e"-"r")/("e"^("γ")-"r"^("γ"))))`

Exemple

`"62.24168"=100*(1-"1.4"*(("4"-"20")/(("4")^("1.4")-("20")^("1.4"))))`

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Efficacité thermique du cycle d'Atkinson Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Efficacité thermique du cycle Atkinson = 100*(1-Rapport de capacité thermique*((Taux d'expansion-Ratio de compression)/(Taux d'expansion^(Rapport de capacité thermique)-Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique))))
η_a = 100*(1-γ*((e-r)/(e^(γ)-r^(γ))))
Cette formule utilise 4 Variables

Variables utilisées

Efficacité thermique du cycle Atkinson - L'efficacité thermique du cycle Atkinson représente l'efficacité du moteur Atkinson. Elle est mesurée en comparant la quantité de travail effectuée dans le système à la chaleur fournie au système.
Rapport de capacité thermique - Le rapport de capacité thermique ou indice adiabatique quantifie la relation entre la chaleur ajoutée à pression constante et l'augmentation de température qui en résulte par rapport à la chaleur ajoutée à volume constant.
Taux d'expansion - Le taux de dilatation est le rapport entre le volume du cylindre après compression (pression la plus élevée) et le volume à l'échappement (pression la plus basse).
Ratio de compression - Le taux de compression fait référence à la quantité de mélange air-carburant pressé dans le cylindre avant l'allumage. Il s'agit essentiellement du rapport entre le volume du cylindre au PMB et le PMH.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Rapport de capacité thermique: 1.4 --> Aucune conversion requise
Taux d'expansion: 4 --> Aucune conversion requise
Ratio de compression: 20 --> Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

η_a = 100*(1-γ*((e-r)/(e^(γ)-r^(γ)))) --> 100*(1-1.4*((4-20)/(4^(1.4)-20^(1.4))))

Évaluer ... ...

η_a = 62.2416815892081

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

62.2416815892081 --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

62.2416815892081 ≈ 62.24168 <-- Efficacité thermique du cycle Atkinson

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Aditya Prakash Gautam

Institut indien de technologie (IIT (ISM)), Dhanbad, Jharkhand

Aditya Prakash Gautam a créé cette calculatrice et 25+ autres calculatrices!

Vérifié par Vivek Gaïkwad

Collège d'ingénierie AISSMS, Pune (AISSMSCOE, Pune), Puné

Vivek Gaïkwad a validé cette calculatrice et 3 autres calculatrices!

< 18 Cycles Air-Standards Calculatrices

Pression efficace moyenne en cycle double

Aller Pression efficace moyenne du double cycle = Pression au début de la compression isentropique*(Ratio de compression^Rapport de capacité thermique*((Rapport de pression en double cycle-1)+Rapport de capacité thermique*Rapport de pression en double cycle*(Rapport de coupure-1))-Ratio de compression*(Rapport de pression en double cycle*Rapport de coupure^Rapport de capacité thermique-1))/((Rapport de capacité thermique-1)*(Ratio de compression-1))

Sortie de travail pour le cycle double

Aller Résultat de travail du double cycle = Pression au début de la compression isentropique*Volume au début de la compression isentropique*(Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1)*(Rapport de capacité thermique*Rapport de pression*(Rapport de coupure-1)+(Rapport de pression-1))-(Rapport de pression*Rapport de coupure^(Rapport de capacité thermique)-1))/(Rapport de capacité thermique-1)

Sortie de travail pour le cycle diesel

Aller Production de travail du cycle diesel = Pression au début de la compression isentropique*Volume au début de la compression isentropique*(Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1)*(Rapport de capacité thermique*(Rapport de coupure-1)-Ratio de compression^(1-Rapport de capacité thermique)*(Rapport de coupure^(Rapport de capacité thermique)-1)))/(Rapport de capacité thermique-1)

Efficacité thermique du cycle de Stirling compte tenu de l'efficacité de l'échangeur de chaleur

Aller Efficacité thermique du cycle de Stirling = 100*(([R]*ln(Ratio de compression)*(Température finale-Température initiale))/([R]*Température finale*ln(Ratio de compression)+Capacité thermique spécifique molaire à volume constant*(1-Efficacité de l'échangeur de chaleur)*(Température finale-Température initiale)))

Pression efficace moyenne dans le cycle diesel

Aller Pression effective moyenne du cycle diesel = Pression au début de la compression isentropique*(Rapport de capacité thermique*Ratio de compression^Rapport de capacité thermique*(Rapport de coupure-1)-Ratio de compression*(Rapport de coupure^Rapport de capacité thermique-1))/((Rapport de capacité thermique-1)*(Ratio de compression-1))

Efficacité thermique du double cycle

Aller Efficacité thermique du double cycle = 100*(1-1/(Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1))*((Rapport de pression en double cycle*Rapport de coupure^Rapport de capacité thermique-1)/(Rapport de pression en double cycle-1+Rapport de pression en double cycle*Rapport de capacité thermique*(Rapport de coupure-1))))

Pression efficace moyenne dans le cycle d'Otto

Aller Pression effective moyenne du cycle Otto = Pression au début de la compression isentropique*Ratio de compression*(((Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1)-1)*(Rapport de pression-1))/((Ratio de compression-1)*(Rapport de capacité thermique-1)))

Efficacité thermique du cycle d'Atkinson

Aller Efficacité thermique du cycle Atkinson = 100*(1-Rapport de capacité thermique*((Taux d'expansion-Ratio de compression)/(Taux d'expansion^(Rapport de capacité thermique)-Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique))))

Sortie de travail pour le cycle Otto

Aller Résultat de travail du cycle Otto = Pression au début de la compression isentropique*Volume au début de la compression isentropique*((Rapport de pression-1)*(Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1)-1))/(Rapport de capacité thermique-1)

Efficacité standard de l'air pour les moteurs diesel

Aller Efficacité du cycle diesel = 100*(1-1/(Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1))*(Rapport de coupure^(Rapport de capacité thermique)-1)/(Rapport de capacité thermique*(Rapport de coupure-1)))

Efficacité thermique du cycle diesel

Aller Efficacité thermique du cycle diesel = 1-1/Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1)*(Rapport de coupure^Rapport de capacité thermique-1)/(Rapport de capacité thermique*(Rapport de coupure-1))

Efficacité thermique du cycle de Lenoir

Aller Efficacité thermique du cycle Lenoir = 100*(1-Rapport de capacité thermique*((Rapport de pression^(1/Rapport de capacité thermique)-1)/(Rapport de pression-1)))

Efficacité thermique du cycle Ericsson

Aller Efficacité thermique du cycle Ericsson = (Température plus élevée-Température inférieure)/(Température plus élevée)

Rapport air-carburant relatif

Aller Rapport air/carburant relatif = Rapport air/carburant réel/Rapport stœchiométrique air/carburant

Efficacité thermique du cycle Otto

Aller Efficacité thermique du cycle Otto = 1-1/Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1)

Efficacité standard de l'air pour les moteurs à essence

Aller Efficacité du cycle Otto = 100*(1-1/(Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1)))

Efficacité standard de l'air donnée Efficacité relative

Aller Efficacité = Efficacité thermique indiquée/Efficacité relative

Rapport air/carburant réel

Aller Rapport air/carburant réel = Masse d'air/Masse de carburant

Efficacité thermique du cycle d'Atkinson Formule

Quels sont les processus théoriques impliqués dans le cycle Atkinson ?

Le cycle Atkinson, comme le cycle Otto utilisé dans de nombreux moteurs à essence, implique quatre processus théoriques : 1. Compression isentropique (1-2) : L'air est comprimé dans le cylindre sans transfert de chaleur, augmentant sa pression et sa température. Ce processus est similaire dans les cycles Atkinson et Otto. 2. Ajout de chaleur à pression constante (2-3) : Le carburant est injecté et brûle à une pression presque constante, augmentant encore la température. Ce processus est également largement similaire entre les cycles. 3. Expansion isentropique (3-4-4') : Dans le cycle d'Atkinson, c'est là qu'il diverge du cycle d'Otto. Le cycle d'Atkinson utilise une course d'expansion isentropique plus longue que la compression. Cela permet au gaz chaud à haute pression de se dilater davantage, extrayant plus d’énergie thermique et conduisant potentiellement à un rendement plus élevé. 4. Rejet de chaleur à volume constant (4'-1) : La chaleur est évacuée du cylindre à un volume constant, abaissant ainsi la température et la pression à leur point de départ.

Pourquoi devons-nous réduire le taux de compression pour le cycle Atkinson ?

Dans le cycle Otto, après le processus de combustion, la force exercée sur le piston pendant la course motrice augmente de sorte que lorsque le piston atteint le PMB, la soupape d'échappement s'ouvre et la chaleur inutile s'échappe de la chambre de combustion. Par conséquent, ce cycle sert à réduire le taux de compression pour plus d'expansion pendant la course d'expansion afin que toute la force générée par le processus de combustion puisse être utilisée sur le piston avant que le piston n'atteigne le PMB. Cela signifie que le cycle Atkinson a toujours des performances inférieures/équivalentes au cycle Otto. Cependant, le cycle Otto a une efficacité thermique inférieure à celle du cycle Atkinson.

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