Otto-Prozess

• Kreisprozess:
  • Grundidee: Wärmezufuhr und -abfuhr bei konstantem Volumen (Gleichraumprozess)
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  • Zustandsänderungen im einzelnen

    • 1 → 2	isentrope Verdichtung der Luft (eigentlich des Gemischs)
      2 → 3	Zündung → sehr schnelle Drucksteigerung
      	Wärmezufuhr näherungsweise bei konstantem Volumen
      3 → 4	isentrope Ausdehnung der Luft
      4 → 1	Druckminderung bei konstantem Volumen
      	Ausstoßen der Abgase, Ansaugen des neuen Gemischs

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  • Verdichtungsverhältnis
    • ε := V₁ / V₂
• Berechnung des thermischen Wirkungsgrads:
  • Wärmemenge bei Isochore 2 → 3
    • Q₂₃ = m c_V (T₃ - T₂)
  • Wärmemenge bei Isochore 4 → 1
    • Q₄₁ = m c_V (T₁ - T₄)
  • Wirkungsgrad
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  • für konstantes c_V:
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  • Isentrope 1 → 2
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  • Isentrope 3 → 4
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  • in Beziehung für η_th einsetzen →
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• Bemerkungen:
  • Wirkungsgrad hängt (bei gegebenem Arbeitsmittel) nur vom Verdichtungsverhältnis ab
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  • größtmögliches ε beschränkt durch Gefahr der Selbstentzündung des Gemischs (Klopfen)
  • gute Treibstoffe, elektronische Klopfregelung → ε = 10 ... 14
  • Verbrennung geschieht in der Praxis zwar schnell, aber dennoch nicht ganz isochor