Abb.2: Temperatur-Entropie-Diagramm des Seiliger-Prozesses
Der Seiliger-Kreisprozess ist ein Vergleichsprozess der verwendet wird um die Vorgänge in heutigen Dieselmotoren darzustellen. Er bildet den sogenannten vollkommenen Motor ab.
Der Diesel-Prozess (Gleichdruckprozess) mit seiner rein isobaren Wärmezufuhr kann in der Praxis nicht realisiert werden, da eine Wärmezufuhr ohne Druckerhöhung praktisch nicht möglich ist. Die teilweise isobare und teilweise isochore Wärmezufuhr im Seiliger-Prozess liefert eine bessere Annäherung an die real ablaufenden Prozesse in Dieselmotoren. Der Otto-Prozess mit seiner rein isochoren Wärmezufuhr ist zwar praktisch auch nicht vollkommen umsetzbar, liefert jedoch eine ausreichend gute Näherung um die Vorgänge in Otto-Motoren zu beschreiben. Meist wird der Otto-Prozess für die Beschreibung von Otto-Motoren und der Seiliger-Prozess für die Beschreibung von Diesel-Motoren verwendet.
Streng genommen sind sowohl der Diesel-Prozess als auch der Otto-Prozess als Spezialfälle im Seiliger-Prozess enthalten.
Der 1922 von Myron Seiliger vorgeschlagene Vergleichsprozess gliedert sich bei Motoren ohne Motoraufladung in fünf Prozessschritte:
- (1 - 2) isentrope Verdichtung (wVrev > 0)
- (2 - 3) isochore reversible Energieübertragung in Form von Wärme (qrev > 0)
- (3 - 4) isobare reversible Energieübertragung in Form von Wärme (qrev > 0, wVrev < 0)
- (4 - 5) isentrope Entspannung (wVrev < 0)
- (5 - 1) isochore reversible Wärmeübertragung in Form von Wärme (qrev < 0)
Dabei bedeuten positive Vorzeichen eine Energiezufuhr und negative Vorzeichen eine Energieabgabe an das Arbeitsmittel.
[Bearbeiten] Realisierung im Dieselmotor
Im Dieselmotor werden diese fünf Prozessschritte wie folgt realisiert:
- (1 - 2) Der Kolben bewegt sich in Richtung oberer Totpunkt. Die sich im Kolben befindliche Luft wird verdichtet. Das heisst es wird Arbeit an der Luft verrichtet.
- (2 - 3) Der Dieselkraftstoff wird in den Brennraum eingespritzt. Durch die hohe Temperatur der komprimierten Luft entzündet sich das Verbrennungsgemisch und die innere Energie des Brennstoffs wird in Form von Wärme freigesetzt. Dies erfolgt in diesem Prozessschritt zunächst isochor (d.h. bei gleichbleibendem Volumen).
- (3 - 4) Durch die andauernde Verbrennung wird der Druck so weit erhöht, dass sich das Verbrennungsgemisch ausdehnt und der Kolben sich in Richtung unterer Totpunkt bewegt. Dabei wird technische Arbeit am Kolben geleistet, die an der Kurbelwelle abgenommen und genutzt werden kann.
- (4 - 5) Das Verbrennungsgas entspannt sich bei gleichbleibender Entropie. Das Volumen des Verbrennungsgases steigt an, bis der Kolben den unteren Totpunkt erreicht. Bis dahin wird am Kolben technische Arbeit geleistet.
- (5 - 1) Das Auslassventil wird geöffnet und das heiße Abgas wird aus dem Brennraum ausgeschoben. Dabei wird Energie in Form von Wärme abgeführt.
- Wolfgang Kalide: Kolben und Strömungsmaschinen. 1. Auflage, Carl Hanser Verlag, München Wien, 1974, ISBN 3-446-11752-0.
- Richard van Basshuysen, Fred Schäfer: Handbuch Verbrennungsmotor Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven. 3. Auflage, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag/GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2005, ISBN 3-528-23933-6.
- Heinz Herwig: Technische Thermodynamik. 1. Auflage, Pearson Studium, München, 2007, ISBN 978-3-8273-7234-5.
