Kapitel 9

Question 1

Beskriv de fyra luftstandard-antaganden.

Answer 1

(1) . Den arbetande fluiden är luft och beter sig som en ideal gas.
(2) . Alla processer är internt reversibla.
(3) . Förbränningsprocessen (combustion process) byts ut mot en “heat addition process”.
(4) . Tömmningsprocessen (exhaust process) byts ut mot en “heat rejection process”.

Question 2

Vad är skillnaden mellan luftstandard-antaganden och kall-luft­standard-antaganden?

Answer 2

konstant cp och cv vid 300K vid kall-luft­standardantaganden. De andra antaganden för luft­standard antaganden gäller också.

Question 3

Definera kompressionskvoten för cykel (reciprocating) motorer.

Answer 3

Det är kvoten mellan max-volymen delat på min-volymen i cylindern.

Question 4

Hur definierar man effektiva medeltrycket (mean effective pressure) för kolvmotorer (reciprocating engines)

Answer 4

MEP är ett fiktivt tryck, kan alltså inte existera. Om detta tryck hade verkat på kolven under hela cykeln, (trycket ändras ju i vanliga fall ) så hade det gett samma arbete som producerats i en ordinarie cykel med varierande tryck. I vanliga fall ökar ju trycket vid kompression och minskar vid expansion. Man kan då istället ersätta varierande P med ett konstant medelP.

Question 5

Vad är skillnaden mellan antändning med hjälp av tändstift (SI) och kompressions­antändning (CI)

Answer 5

SI­motorer, som t.ex. OTTO­motorer, antänds med tändstift medans CI, som t.ex. Dieselmotorer, antänds genom att komprimeras till självantändningstemperaturen av bränslet.

Question 6

Definiera följande termer:

• Stroke
• Bore
• Top dead center (TDC)
• Clearance volume

Answer 6

Stroke: Avståndet mellan TDC och BDC.

Bore: Diametern av cylindern

TDC: Positionen där “the piston” skapar den minsta volymen i cylindern.

Clearance volume: Den minsta volymen i cylindern.

Question 7

Vilka 4 processer utgör en ideal Otto cykel?

Answer 7

1. Isentropisk kompression
2. Volymen är konstant och värme tillsätts
3. Isentropisk expansion
4. Volymen är konstant och värme avges.

Question 8

Hur skiljer sig effekten av Ottocykeln och Carnotcykeln med olika temperaturgränser?

Answer 8

Den idella Ottocykeln involverar externa irrversibela processer och därför har ottocykeln en lägre termisk verkningsgrad.

Question 9

Hur förändras den termiska effektiviteten för en ideal otto­cykel då kompressionskvoten r och den specifika “värmekapacitetskvoten” k (cp / cv) ändras för arbetsmediet?

Answer 9

Denökarförbåda,eftersomdårellerkökar,sågår b→0, vilketgöratt η→1. η =1−b.

Question 10

Hur är rpm (varv per minut) relaterad till antalet av termodynamiska cykler i en
verklig fyrtakts bensinmotor? Vad skulle ditt svar vara för en tvåtaktsmotor?

Answer 10

För faktiska fyrtaktsmotorer är rpm dubbelt så många som antalet termodynamiska cykler, så är också fallet i en tvåtaktsmotor.

Question 11

Varför används inte höga kompressionskvotar i otto-motorer?

Answer 11

För att höga kompressionskvotar orsakar motorknack.

Question 12

Hur skiljer sig den ideala diselcykeln från den ideala ottocykeln?

Answer 12

I steg 2-­3 (värmetillförsel) så är det konstant P för disel och kostant V för otto.

Question 13

Vilken av disel­ och bensinmotorn har högre kompressionskvot (ratio). Varför?

Answer 13

Diselmotorn har högre komprissions ratio för att diselmotorn inte har (the engine knock problem) som är när antändningen av bränsle blandningen är ojämn i motorn.