Цикл Дизеля

Цикл Дизеля реализован в двигателях, работающих на низкосортном, относительно медленно сгорающем топливе. Он изображён на рис.4.10. На участке 0-1 цикла Дизеля происходит впрыскивание горючего, а выброс – на участке 1-0. Участок 1-2 соответствует адиабатному сжатию, при котором, как известно, повышается температура. В состоянии 2 горючее самовоспламеняется и относительно медленно сгорает, так, что поршень успевает прийти в движение. Поэтому участок 2-3 можно считать изобарическом процессом, причём за счёт сгорания топлива, в систему поступает количество теплоты Q_Н . Согласно первому началу термодинамики, оно идёт на совершение поршнем работы и на увеличение внутренней энергии рабочего тела. Количество теплоты можно выразить через теплоёмкость изобарического процесса :

(4.53)

Участок 3-4 соответствует быстрому расширению рабочего тела, то есть адиабатному расширению. Рабочее тело совершает работу за счёт собственной внутренней энергии, при этом его температура уменьшается. Охлаждение рабочего тела до первоначальной температуры происходит изохорически (участок 4-1), при этом холодильнику отдаётся количество теплоты:

(4.54)

КПД цикла Дизеля может быть рассчитан по формуле (4.47), с учётом формул (4.53) и (4.54), получим:

(4.55)

КПД цикла Дизеля также меньше, чем КПД цикла Карно в том же температурном интервале. КПД тепловых двигателей невысок и при часто используемых температурах нагревателя и холодильника он равен 30 ÷ 40%.