[科普中国]-狄赛尔循环

简介

狄塞尔(Diesel)循环又称为定压加热循环。狄塞尔循环是由两个绝热过程和一个等压过程和一个等容过程所构成的循环。

最典型的四冲程柴油机采用的就是狄塞尔循环。

狄塞尔循环的Bucher图Bucher图的两个特性是1：

1)能够表示热量与功的守恒关系，图中两平行线在横轴上的投影分别表示Q2、Q1、W。它们的符号规定与热学习惯相同，即流入系统的热量为正，流出为负；系统对外界做功为正，反之为负。即：

2)能够表示循环过程熵守恒。图中经过O点的斜线将第二条线分为两段，这两段在水平线的投影恰为Q1、W，同时使Q2、Q1满足熵守恒，即。

狄塞尔循环是由两个绝热过程和一个等压过程和一个等容过程所构成的循环。因为两个吸热和放热过程和热容量不相等，因此在Bucher图上只能用两条斜率不同的斜线代替卡诺循环Bucher图的两条平行线。两条斜线在横轴上的投影仍表示Q2、Q1、W。同时考虑到熵守恒，可逆狄塞尔循环的Bucher图如图所示。图中的正切分别表示两个多方过程的热容量：

四冲程柴油机如图为柴油机的四个冲程示意图：

特点（1）燃料的燃烧不是靠火花点燃，而是靠压燃；

（2）吸入的不是混合气体而是空气。

仍有四个冲程：

（1）吸气冲程：等压

（2）压缩冲程：绝热

（3）动力冲程（工作冲程：先等压膨胀然后绝热膨胀

（4）排气冲程：等体放热

(1)吸气过程0→1

(2)压缩过程1 → 2

(3)作功过程2 → 3

(4)排气过程4 →1 →0

效率计算

1-2, 3-4 是绝热过程，由泊松公式：

其中，，比热比。

压缩比：。

定压膨胀比：。

狄赛尔循环效率与压缩比、定压膨胀比的关系狄赛尔循环效率：

压缩比：。

定压膨胀比：。