Nell'animazione che segue è stata ripresa una versione di Colibrì free piston monoeffetto già presentata nel post di apertura e a cui è stata aggiunta una rappresentazione fortemente schematizzata del ciclo nel piano P-V.
Il grafico mostra che il ciclo termodinamico del Colibrì è composto da quattro trasformazioni:
1) adiabatica AB in colore arancione
2) isocora BC in colore giallo
3) adiabatica CD in colore azzurro
4) isocora DA in colore verde
La pressione al punto A (PA) è la pressione all'immissione, mentre la pressione al punto C (PC) è la pressione allo scarico.
Al punto A, identificato per comodità come punto morto superiore (PMS), la luce di immissione si chiude e la pressione è al suo valore massimo PA.
Dal punto A al punto B avviene il processo di espansione adiabatica che provoca un abbassamento della pressione fino al valore PB.
Affinchè il ciclo generi lavoro utile deve essere rispettata la condizione PB > PC come mostrato nel diagramma. Per questo motivo il rapporto di espansione del motore non è arbitrario e viene stabilito in funzione delle condizioni operative previste.
Al punto B la luce di scarico si apre e la pressione si porta al valore presente allo scarico, cioè PC.
Al punto C, identificato per comodità come punto morto inferiore (PMI), la luce di scarico si chiude e la pressione è al suo valore minimo PC.
Dal punto C al punto D avviene il processo di compressione adiabatica che provoca un aumento della pressione fino al valore PD.
Se la pressione di partenza dell'adiabatica di compressione (PC) è più bassa della pressione finale (PB) dell'adiabatica di espansione, la pressione alla fine della compressione adiabatica (PD) sarà minore della pressione all'inizio dell'espansione adiabatica (PA) (questo è sempre vero nell'ipotesi di trasformazioni reversibili, ma potrebbe non esserlo nel caso reale cioè in presenza di irreversibilità dei processi).
Al punto D la luce di immissione si apre e la pressione si porta al valore presente all'immissione (PA) e il ciclo si ripete.
Come di consueto, l'area del ciclo nel diagramma P-V rappresenta il lavoro utile.
Il grafico mostra che il ciclo termodinamico del Colibrì è composto da quattro trasformazioni:
1) adiabatica AB in colore arancione
2) isocora BC in colore giallo
3) adiabatica CD in colore azzurro
4) isocora DA in colore verde
La pressione al punto A (PA) è la pressione all'immissione, mentre la pressione al punto C (PC) è la pressione allo scarico.
Al punto A, identificato per comodità come punto morto superiore (PMS), la luce di immissione si chiude e la pressione è al suo valore massimo PA.
Dal punto A al punto B avviene il processo di espansione adiabatica che provoca un abbassamento della pressione fino al valore PB.
Affinchè il ciclo generi lavoro utile deve essere rispettata la condizione PB > PC come mostrato nel diagramma. Per questo motivo il rapporto di espansione del motore non è arbitrario e viene stabilito in funzione delle condizioni operative previste.
Al punto B la luce di scarico si apre e la pressione si porta al valore presente allo scarico, cioè PC.
Al punto C, identificato per comodità come punto morto inferiore (PMI), la luce di scarico si chiude e la pressione è al suo valore minimo PC.
Dal punto C al punto D avviene il processo di compressione adiabatica che provoca un aumento della pressione fino al valore PD.
Se la pressione di partenza dell'adiabatica di compressione (PC) è più bassa della pressione finale (PB) dell'adiabatica di espansione, la pressione alla fine della compressione adiabatica (PD) sarà minore della pressione all'inizio dell'espansione adiabatica (PA) (questo è sempre vero nell'ipotesi di trasformazioni reversibili, ma potrebbe non esserlo nel caso reale cioè in presenza di irreversibilità dei processi).
Al punto D la luce di immissione si apre e la pressione si porta al valore presente all'immissione (PA) e il ciclo si ripete.
Come di consueto, l'area del ciclo nel diagramma P-V rappresenta il lavoro utile.
