Bütün teorik hava standart güç çevrimleri (Otto, dizel, karma) için aşağıdaki kabuller yapılır: ¾
Çevrimde kullanılan gaz, ideal gaz olarak kabul edilen havadır.
¾
Çevrimde kullanılan çalışma gazının (havanın) kütlesi sabittir ve çevrim boyunca değişmez.
¾
Sıkıştırma ve genleşme işlemlerinde sistemle çevre arsında ısı alışverişi yoktur. Yani sıkıştırma ve genleşme işlemleri izentropiktir (adyabatik).
¾
İdeal gaz kabul edilen havanın ısı kapasitesinin (özgül ısılarının) sıcaklıkla değişmediği kabul edilir.
¾
Yanma işleminin yerini dış kaynaktan ısı geçişi, egzoz işleminin yerini de dış kaynağa ısı geçişi alır.
¾
Çevrimi oluşturan hal değişimlerinin tümü içten tersinirdir.
Basit olarak ideal gazlar P × V = m × R × T eşitliğine uyan gazlardır. Burada P basınç, V hacim, m kütle, R gaz sabiti ve T sıcaklıktır. Bu kabullerden sonra teorik Otto çevrimini, Şekil 1.1’deki P-V ve T-S diyagramlarından faydalanarak, basitçe şöyle anlatabiliriz: Çalışma maddesi (ideal gaz, gerçekte yakıt hava karışımı), 1 noktasından 2 noktasına kadar izentropik olarak sıkıştırılır. Sıkıştırma sonunda çalışma maddesinin basıncı ve sıcaklığı artar. 2 noktasından 3 noktasına kadar çalışma maddesine sabit hacimde dışarıdan ısı verilir. Böylece basınç ve sıcaklık tekrar artar. 3 noktasında basınç ve sıcaklık maksimum değerlerine ulaşır. 3 noktasından, 4 noktasına kadar basıncın etkisi ile silindirdeki piston aşağıya doğru itilir bu genleşme izentropik bir genleşmedir. 4 noktasından 1 noktasına kadar sabit hacimde çalışma maddesinden dışarıya ısı atılır ve 1 noktasında sistem, en baştaki koşullarına döner ve çevrim tamamlanır. T-S diyagramı üzerinde S entropiyi temsil eder ve izentropik bir işlemde entropi sabittir.
P-V
T-S
Şekil 1.2: Teorik Otto çevrimi P-V ve T-S diyagramları
6