KWALIFIKACJA MOT2 + MOT5 + MOT6 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 3.
Zamknięty, teoretyczny obieg silnika spalinowego, do którego ciepło doprowadzane jest w przemianie izochorycznej i izobarycznej, to obieg
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Obieg Sabathe’a (obieg mieszany, dualny) opisuje idealny cykl, w którym ciepło jest doprowadzane w dwóch etapach: najpierw w przemianie izochorycznej (stała objętość), a następnie w przemianie izobarycznej (stałe ciśnienie). Obiegi Otto i Diesla mają doprowadzenie ciepła tylko w jednym z tych sposobów, a Carnota ma inny zestaw przemian.

Pełne wyjaśnienie:

W pytaniu kluczowe są dwa słowa: izochoryczna i izobaryczna doprowadzenia ciepła. Jeśli w idealizowanym (teoretycznym) obiegu część energii cieplnej jest doprowadzana przy stałej objętości, a następnie dalsza część przy stałym ciśnieniu, to mówimy o tzw. obiegu mieszanym (dualnym), znanym jako obieg Sabathe’a (często spotyka się też nazwę obiegu Seiligera–Sabathe’a).

Dlaczego właśnie ta nazwa pasuje do opisu?

  • W obiegu dualnym modeluje się spalanie jako proces "dwufazowy": pierwsza faza przypomina doprowadzenie ciepła jak w obiegu Otto (izochorycznie), a druga faza jak w obiegu Diesla (izobarycznie). To bezpośrednio odpowiada treści pytania.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują?

  • "Otto": w idealnym obiegu Otto doprowadzenie ciepła jest modelowo realizowane wyłącznie w przemianie izochorycznej, bez etapu izobarycznego. Jeśli widzisz tylko izochorę – to Otto, ale tu są dwie przemiany.
  • "Diesla": w idealnym obiegu Diesla doprowadzenie ciepła jest modelowo wyłącznie izobaryczne (stałe ciśnienie), bez etapu izochorycznego. Jeśli widzisz tylko izobarę – to Diesel.
  • "Carnota": obieg Carnota jest wzorcowym obiegiem teoretycznym o maksymalnej sprawności dla danych temperatur, ale składa się z innych typów przemian (nie jest opisywany jako kombinacja izochorycznego i izobarycznego doprowadzenia ciepła w kontekście obiegów tłokowych).

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w opisie pojawia się "i izochorycznie, i izobarycznie" w kontekście doprowadzenia ciepła, od razu szukaj nazwy obiegu mieszanego/dualnego, a dopiero potem porównuj z Otto i Dieslem.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Obieg Sabathe’a (dualny, mieszany) to idealizowany cykl pracy silnika, w którym doprowadzenie ciepła jest podzielone na dwa etapy: część w stałej objętości (izochorycznie), a część w stałym ciśnieniu (izobarycznie). Ułatwia to opisywanie spalania jako procesu "pośredniego" między Otto i Dieslem.
Szukaj informacji, że ciepło doprowadzane jest jednocześnie w przemianie izochorycznej i izobarycznej. Taki duet jest charakterystyczny dla obiegu mieszanego (dualnego). Jeśli występuje tylko izochora, pasuje Otto; jeśli tylko izobara, pasuje Diesel.
W idealnym obiegu Otto model spalania zakłada doprowadzenie ciepła przy stałej objętości (izochorycznie). Nie ma etapu, w którym ciepło doprowadza się przy stałym ciśnieniu. Gdy w pytaniu jest mowa o obu sposobach doprowadzenia ciepła, Otto jest zbyt "wąskim" modelem.
W idealnym obiegu Diesla doprowadzenie ciepła zachodzi przy stałym ciśnieniu (izobarycznie), co ma odzwierciedlać sposób przebiegu spalania w tym modelu. Nie zakłada się tam etapu doprowadzenia ciepła przy stałej objętości, więc sam Diesel nie spełnia warunku "izochoryczna i izobaryczna".
Przemiana izochoryczna to proces zachodzący przy stałej objętości. W modelach obiegów silnikowych jest często używana do uproszczonego opisu części spalania, gdy tłok praktycznie nie zmienia położenia w krótkim czasie, a rosną ciśnienie i temperatura czynnika.
Przemiana izobaryczna to proces zachodzący przy stałym ciśnieniu. W modelu obiegu Diesla (i w części obiegu dualnego) przyjmuje się, że w trakcie doprowadzania ciepła ciśnienie pozostaje w przybliżeniu stałe, a zmienia się objętość i temperatura.
Obieg Carnota jest przede wszystkim wzorcem teoretycznym pokazującym graniczną sprawność dla danych temperatur źródeł ciepła. Nie opisuje bezpośrednio pracy typowego tłokowego silnika samochodowego (benzynowego czy wysokoprężnego), bo zakłada inne przemiany i idealne warunki trudne do realizacji.
Najczęściej myli się "podpis" obiegu z pojedynczą przemianą: uczniowie wybierają Otto, gdy widzą izochorę, albo Diesla, gdy widzą izobarę, nie zauważając, że w pytaniu występują obie. Drugi błąd to wybór Carnota, bo jest najbardziej znany, mimo że nie pasuje do opisu doprowadzenia ciepła.
Obiegi teoretyczne stosuje się, gdy trzeba zrozumieć i porównać wpływ założeń (np. sposób doprowadzenia ciepła) na parametry takie jak sprawność czy przebieg zmian ciśnienia. Są też pomocne w zadaniach z wykresami p–V oraz w porządkowaniu wiedzy o różnicach między silnikami ZI i ZS.
Przygotuj krótką tabelę porównawczą: Otto – doprowadzenie ciepła izochorycznie; Diesel – izobarycznie; Sabathe’a (dualny) – najpierw izochorycznie, potem izobarycznie. Następnie ćwicz rozpoznawanie po opisie i po schematach wykresów. To zwykle wystarcza do poprawnej odpowiedzi bez liczenia.
info

Statystycznie 43% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Obiegi Otto i Diesla mają doprowadzenie ciepła tylko w jednym z tych sposobów, a Carnota ma inny zestaw przemian."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Obieg Sabathego" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Obieg_Sabathego (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (PL): "Obieg Otto" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Obieg_Otto (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (PL): "Obieg Diesla" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Obieg_Diesla (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręcznik do termodynamiki technicznej (rozdziały o przemianach gazowych i obiegach silnikowych)
  • Materiały dydaktyczne do przedmiotu: budowa i eksploatacja silników spalinowych (część: obiegi teoretyczne)
  • Notatki/ściąga z porównaniem: Otto vs Diesel vs obieg mieszany (dualny) – zestaw cech doprowadzenia ciepła

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego