Blog

Ο νεκρός όγκος αναφέρεται στον πεπιεσμένο αέρα που παγιδεύεται στα ακραία καλύμματα των κυλίνδρων, στις θύρες και στους συνδετικούς διαδρόμους, ο οποίος δεν μπορεί να συμβάλει σε χρήσιμη εργασία, αλλά πρέπει να υποβάλλεται σε πίεση και αποσυμπίεση σε κάθε κύκλο, μειώνοντας άμεσα την ενεργειακή απόδοση, καθώς απαιτεί επιπλέον πεπιεσμένο αέρα χωρίς να παράγει ανάλογη δύναμη εξόδου.

Η παραγωγή θερμότητας στις σφραγίδες κυλίνδρων υψηλού κύκλου οφείλεται στην τριβή μεταξύ των στοιχείων σφράγισης και των επιφανειών του κυλίνδρου, στην αδιαβατική συμπίεση του εγκλωβισμένου αέρα και στις απώλειες υστέρησης στα ελαστομερή υλικά, με θερμοκρασίες που ενδέχεται να φτάσουν τους 80-120 °C, επιταχύνοντας τη φθορά της σφράγισης και μειώνοντας την αξιοπιστία του συστήματος.

Οι πολυτροπικές διεργασίες στους πνευματικούς κυλίνδρους αντιπροσωπεύουν την πραγματική διαστολή του αέρα, όπου ο πολυτροπικός δείκτης (n) κυμαίνεται μεταξύ 1,0 (ισόθερμος) και 1,4 (αδιαβατικός) ανάλογα με τις συνθήκες μεταφοράς θερμότητας, την ταχύτητα του κύκλου και τα θερμικά χαρακτηριστικά του συστήματος, σύμφωνα με τη σχέση PV^n = σταθερά.

Το ιξώδες του αέρα αυξάνεται σημαντικά σε χαμηλές θερμοκρασίες σύμφωνα με τον νόμο του Sutherland, προκαλώντας μεγαλύτερη αντίσταση ροής μέσω βαλβίδων, εξαρτημάτων και θυρών κυλίνδρων, γεγονός που αυξάνει άμεσα τον χρόνο απόκρισης του κυλίνδρου, μειώνοντας τους ρυθμούς ροής και παρατείνοντας τις περιόδους συσσώρευσης πίεσης που απαιτούνται για την έναρξη της κίνησης.

Η δυναμική της πτώσης πίεσης στα πνευματικά συστήματα ακολουθεί τις αρχές της ρευστομηχανικής, όπου κάθε περιορισμός (θύρες, εξαρτήματα, βαλβίδες) δημιουργεί απώλειες ενέργειας ανάλογες με το τετράγωνο της ταχύτητας ροής, με τη συνολική πτώση πίεσης του συστήματος να είναι το άθροισμα όλων των μεμονωμένων απωλειών, μειώνοντας άμεσα τη διαθέσιμη δύναμη του κυλίνδρου και την απόδοση ταχύτητας.