Nella fase di aspirazione 0-1 il pistone si sposta dal punto morto superiore al punto morto inferiore, creando all’interno del cilindro una depressione che consente l'entrata della miscela benzina-aria.
In questa fase si apre istantaneamente la valvola di aspirazione quando il pistone è al punto morto superiore e tale valvola resta aperta fino a quando il pistone raggiunge il punto morto inferiore.
La valvola di aspirazione si richiude istantaneamente quando il pistone ha raggiunto il punto morto inferiore. Nel ciclo ideale, si ipotizza che la fase di aspirazione avvenga a pressione costante e in particolare la pressione atmosferica.
La seconda fase 1-2 è quella di compressione; il pistone si sposta dal punto morto inferiore al punto morto superiore a valvole chiuse e si suppone che la trasformazione avvenga senza scambi di calore tra il gas contenuto nel cilindro e l'esterno, ovvero che la trasformazione sia adiabatica. Quando il pistone ha raggiunto il punto morto superiore la miscela è compressa nella camera di combustione. Per evitare che durante la compressione si abbiano temperature elevate tali da provocare l'autoaccensione della miscela, il rapporto di compressione ρ deve avere valori non superiori a 12.
A questo punto scoppia la scintilla ad opera della candela, la miscela si infiamma e avviene la combustione.
Si suppone che la combustione avvenga istantaneamente e che la trasformazione 2-3 sia a volume costante. Alla fine della combustione il gas raggiunge pressioni assolute di 35/45 bar e temperatura attorno ai 2300 °C.
La pressione elevata all'interno spinge il pistone dal punto morto superiore al punto morto inferiore secondo la trasformazione 3-4 supposta adiabatica. Il gas combusto espande e si sfrutta l'energia termica che esso possiede infatti l'energia termica del gas è trasformata in energia meccanica sul albero motore è la fase utile del ciclo. I prodotti della combustione alla fine dell'espansione (punto 4)si trovano intorno ai 1000° C e a pressione assoluta di 4/5 bar. A questo punto si apre istantaneamente la valvola di scarico e avviene la fase di scarico spontaneo 4-1 in cui il gas combusto fuoriesce dal cilindro per la differenza di pressione con l'esterno. Si ipotizza che la trasformazione 4-1 sia istantanea ossia avvenga a volume costante. La fase 1-0 è la fase di scarico forzato; attraverso la valvola di scarico i gas combusti vengono espulsi dal pistone che si muove dal punto morto inferiore al punto morto superiore. Si suppone che la trasformazione 1-0 di scarico forzato avvenga a pressione atmosferica costante. Si torna in tal modo nelle condizioni iniziali avendo il pistone compiuto 4 corse; il ciclo è stato ottenuto in 4 tempi e si nota come vi sia un ciclo utile ogni due giri di manovella. Ricomincia poi, un nuovo ciclo con l'aspirazione di miscela fresca.
Nessun commento:
Posta un commento