Cyclus van Beau de Rochas

De cyclus van Beau de Rochas of viertaktcyclus is een theoretische thermodynamische cyclus. Een viertaktmotor is een zuigermotor die twee complete omwentelingen maakt om weer in de uitgangstoestand terug te keren. Het principe is uitgevonden door Beau de Rochas, de motor is uitgevonden door Nicolaus Otto in 1876, en wordt daarom soms ook wel Ottomotor genoemd.

Startend met een lege cilinder met de zuiger in de bovenste positie zijn de vier slagen:

1. inlaatslag: een inlaatklep gaat open en de zuiger gaat naar beneden, brandbaar gasmengsel vult de cilinder;
2. compressieslag: de klep gaat dicht en de zuiger gaat weer naar boven;
3. arbeidsslag: een vonk (bij benzinemotoren) of de warmte van de compressie (bij dieselmotoren) ontsteekt het mengsel en de zuiger wordt door de explosie met kracht naar beneden geduwd;
4. uitlaatslag: een uitlaatklep gaat open, en de zuiger gaat naar boven en drukt het afgewerkte gasmengsel uit de cilinder.

Thermodynamische studie

Het thermodynamisch model is het volgende:

1. 0-1 De inlaat is gemodelliseerd door een isobaar.
2. 1-2 De compressie is verondersteld een adiabaat.
3. 2-3 De verbranding is constant volume
4. 3-4 De arbeidsslag is adiabatisch.
5. 4-5 Het openen van de uitlaatkleppen gemodelliseerd door een isochoor.
6. 5-0 Het uitdrijven van de gassen of de uitlaat door een isobaar.

Men noemt $\alpha$ de compressieverhouding ${\frac {V_{2}}{V_{1}}}$. Het rendement van de omkeerbare cyclus (rendementgeleverd door de thermische transfert van de verbranding) is dan $\mu =1-{\frac {1}{\alpha ^{\gamma -1}}}$. ($\gamma$ de verhouding van warmtecapaciteit bij constante druk en constant volume wordt verondersteld als constant).

Schematische werking

start	aanzuigslag	compressieslag
ontsteking	arbeidsslag	afvoerslag

Externe links

• (fr) Viertaktmotor
• (en) Animated Engines: Viertaktmotor
• (fr) Powerpoint presentatie van de thermodynamische studeivan een viertaktmotor
• (fr) Cyclus van Beau de Rochas