Ciclo di Otto Beau de Rochat

CICLO DI OTTO - BEAU DE ROCHAT
Il ciclo di Otto-Beau de Rochat è realizzato da una motore a
combustione interna ad accensione comandata (Vedi figg. 10.4 e 10.5).
L'efficienza è data da:
=1−
1
ϱ
k −1
Nel caso si abbiano i seguenti dati (temperatura ambiente 20 °C):
- aria aspirata alla temperatura di 30 °C e pressione di 1 bar
- rapporto di compressione volumetrico 10
- calore introdotto q1 = 1000 kJt/kg
i vertici del ciclo sono i seguenti:
PUNTO PRESS. TEMP. VOL.SP. ENTAL. ENTR. EXERG.
bar
K
m3/kg
kJt/kg kJt/kg K kJ/kg
1
1
303,15
0,861
30
0,104
0,17
2
24,89
754,7
0,086
482
0,104
452,1
3
70,9
2149,4
0,086
1878,1
0,855
1628,2
4
2,85
863,4
0,861
590,1
0,855
341
Lavoro ottenuto l=l e is−l c is 598,3 kJ/kg
dove il lavoro di espansione isentropico l e is è dato dalla:
[]
p
1
l e is =
p3 v 3 1− 4
k −1
p3
k −1
k
ed il lavoro di compressione isentropico l c is è dato dalla:
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[]
p2
1
l c is =
p1 v 1 1−
k −1
p1
L’efficienza risulta: 
k −1
k
= 0,598 kJ/kJt
Energia corrispondente alla quantità di calore fornita fra le temperature T2
= 754,7 K e T3 = 2149,4 K risulta :
b1 = 780 kJ/kg
da cui il rendimento diventa:
 = 0,767
Il tracciamento del ciclo si effettua calcolando valori intermedi delle
curve fra i vertici sopra riportati; il modo più semplice consiste nel fissare
valori intermedi di una grandezza, es. pressione o temperatura, e calcolare
tutte le altre grandezze termodinamiche.
Nel caso il compressore e l'espansore presentino un rendimento
isentropico rispettivamente di c is = 0,95 e e is = 0,90 , la tabella dei
capisaldi si modifica come segue:
PUNTO PRESS. TEMP. VOL.SP. ENTAL. ENTR. EXERG.
bar
K
m3/kg
kJt/kg kJt/kg K kJ/kg
1
1
303,15
0,861
30
0,104
0,17
2
25,67
778,4
0,086
505,8
0,127
469,4
3
71,68
2173,1
0,086
1901,9
0,863
1649,7
4
3,31
1003
0,861
730,5
0,962
449,2
e di conseguenza:
Lavoro ottenuto l=e is⋅l e is−
L’efficienza risulta: 
1
⋅l
470,6 kJ/kg kJ/kg
c is c is
= 0,470 kJ/kJt
Energia corrispondente alla quantità di calore fornita fra le temperature
T2 = 778,4 K e T3 = 2173,1 K risulta :
b1 = 784,2 kJ/kg
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e la potenza:
p = 7060 kJ/s = 7,06 MW
da cui il rendimento diventa:
 = 0,600.
Si nota che in questo caso le varie trasformazioni non presentano le
caratteristiche di una macchina a rinnovamento di fluido (ogni operazione
viene eseguita su una massa costante di fluido contenuta fra cilindro e
pistone e con valvole chiuse) e quindi la quantità di calore va calcolata
direttamente ed i lavori di compressione e di espansione sono lavori
termodinamici; non esiste immediata corrispondenza fra tali grandezza e le
corrispondenti differenze delle funzioni entalpia ed exergia.
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