Il ciclo Sabathé, detto anche dual combustion o limited pressure o misto o Trinkler o Seiliger, è un ciclo termodinamico di riferimento per i motori a combustione interna nel quale la combustione avviene in parte a pressione costante ed in parte a volume costante.

Ciclo Sabathé

Ciclo reale

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Sia il motore ad accensione comandata, al posto del ciclo Otto, che il motore ad accensione spontanea, al posto del ciclo Diesel, seguono con migliore approssimazione un ciclo Sabathè: il primo con una più marcata componente isocora, il secondo con una più marcata componente isobara.

Il motore approssima meglio il ciclo Diesel puro quanto più la combustione avviene al PMS e tanto più è lenta in relazione alla velocità del motore, poiché quanto più è lenta la combustione in relazione alla corsa del pistone tanto più sì può ritenere la combustione isobara e generalmente questo è il caso dei grandi motori diesel navali: convenzionalmente si accetta l'approssimazione al ciclo Diesel al di sotto dei Hz (120 giri al minuto), cioè prevalentemente in ambito marino (sia nella versione a quattro che in quella a due tempi). I motori Diesel veloci per l'autotrazione sono oltre i 40 Hz (cioè caratterizzati da un regime di marcia di oltre 2400 giri al minuto); in tal caso il ciclo ideale va ritenuto di tipo Sabathé.

Rendimento termico

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Il calore entra nel ciclo nelle fasi 2-4, e viene scaricato nella fase 5-1, perciò il rendimento termico vale:

 .

Approssimando il fluido di lavoro a un gas reale di portata massica e composizione chimica costante[1]:

 , dove γ è la dilatabilità isoentropica.

Poiché la trasformazione 1-2 è isoentropica (cioè  ) si ha:

 , dove ρ* è il rapporto volumetrico.

Invece per la trasformazione 2-3 isocora:

 , dove p* è il rapporto manometrico.

Per la trasformazione 3-4 isobara:

 .

Per la trasformazione 4-5 isoentropica si ha:

 ;

e infine per la trasformazione 5-1, di ritorno alle condizioni iniziali, si ha:

 ,

quindi, si ottiene che il ciclo ha due gradi di libertà una volta scelto il fluido e il rendimento:

 .

  1. ^ Ignorando, rispettivamente, l'iniezione di combustibile e la modifica della composizione che avviene per via della combustione

Voci correlate

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Collegamenti esterni

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