ディーゼルサイクル

ディーゼルサイクルは、等圧サイクルとも呼ばれる、非可逆熱サイクルの一種である。 低速ディーゼルエンジンの理論サイクルである。

サイクル

ディーゼルサイクルのPV線図

1. 温度T₁:V₁からV₂まで断熱圧縮→2 温度T₂
2. 温度T₂:Q₁の熱を等圧力で吸熱、V₃まで膨張→3 温度T₃
3. 温度T₃:V₃からV₁まで断熱膨張→4 温度T₄
4. 温度T₄:Q₂の熱を等容積で放熱→1 温度T₁

理論熱効率

Q₁ = h₃ - h₂ = C_P ( T₃ - T₂ )

Q₂ = u₄ - u₁ = C_V ( T₄ - T₁ )

W = Q₁-Q₂ = C_P ( T₃ - T₂ ) - C_V ( T₄ - T₁ )

σ = V₃ / V₂ = T₃ / T₂

ε = V₁ / V₂

κ = C_P / C_V

η_th = W/Q₁ = 1 - C_V ( T₄ - T₁ )/ C_P ( T₃ - T₂ )
= 1 - ( T₄ - T₁ )/ κ ( T₃ - T₂ )
= 1 - ( 1 / ε )^κ-1{( σ^κ - 1 ) / κ( σ - 1)}

η_th : 理論熱効率 W : 有効仕事 ε : 圧縮比 σ : 定圧膨張比 κ : 比熱比 C_P : 定圧比熱 C_V : 定積比熱 h : 気体のエンタルピー u : 気体の内部エネルギー V : 気体の体積 T : 絶対温度