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Cap.7 - I cicli termici delle macchine motrici
Mediante le stesse ipotesi semplificative introdotte per il ciclo Otto, si può definire un ciclo
Diesel di riferimento ad aria standard, costituito da due isoentropiche raccordate da una
isobara e da una isovolumica, rappresentato nei piani p-v e T-s rispettivamente in Fig.33 ed in
Fig.34.
Per completezza, ricordiamo che esistono anche motori alternativi a due tempi (sia ad
accensione spontanea che comandata) in cui l’intero ciclo si compie in due sole corse del
pistone. La loro trattazione esula dagli scopi di queste note ed il lettore interessato può
trovare dettagli su di essi nel testo di Della Volpe (Cap.8).
I motori Diesel si distinguono a seconda del regime di rotazione in veloci (fino a 5000 rpm,
potenze fino a 400 kW), medio-veloci (800 rpm, 20 MW) e lenti (120 rpm). I motori diesel
lenti sono generalmente a due tempi.
Il ciclo Sabathè
Abbiamo visto che la fase di combustione nei motori alternativi non è, in ogni caso, né
esattamente isobara né esattamente isovolumica. Il ciclo Sabathè rappresenta tale fase di
combustione con un primo tratto isovolumico seguito da uno isobaro ed è pertanto più
aderente alla realtà. Esso è rappresentato nei piani p-v e T-s rispettivamente in Fig.35 ed in
Fig.36. Dato che i cicli Otto e Diesel non sono che casi particolari del ciclo Sabathè, ci
limiteremo a studiare le prestazioni di quest’ultimo. A questo scopo, nel seguito definiamo
preventivamente alcune grandezze.
Il rapporto di adduzione del calore a volume costante, τ, è definito (con riferimento alla
Fig.35) come
T
3
τ =
(7.62)
T2
p
3
3'
2
Figura 35: Diagramma p-v per il ciclo Sabathè.
4
1
v
P.Di Marco – Appunti ed Esercizi di Fisica Tecnica e Macchine Termiche 7-52