基本介紹
- 中文名:迪塞爾循環
- 外文名:Diesel cycle
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簡介
迪塞爾循環(英語:Diesel cycle)是往復式內燃機中的一種熱力學循環,常用在柴油引擎中。在迪塞爾循環中,燃料會注入到燃燒室中,之後燃燒室的氣體會壓縮,使燃料燃燒,產生熱能。迪塞爾循環和四行程引擎中用的奧圖循環不同,奧圖循環會用火花塞點燃燃燒室中的燃料-空氣混合物,而迪塞爾循環不需要火花塞。迪塞爾循環用在飛機柴油引擎、汽車、發電、柴電動力、鐵路機車等。
理想的迪塞爾循環
迪塞爾引擎是熱機,會將熱轉換為功。在等熵過程(藍色)中,能量以功的型式進入系統,但依照定義(等熵),沒有熱能流進系統或是由系統流出。在等壓過程(紅色)中,能量以熱的型式進入系統,最上方的等熵過程(黃色)中,能量以功的型式離開系統,依照定義(等熵),沒有熱能流進系統或是由系統流出。在等容過程(綠色)中,能量以熱的型式離開系統。系統對外產生的功等於外界對系統作的功加上進入系統的熱能,再減去離開系統的熱能,換句話說,系統產生的淨功等於進入系統熱能和離開系統熱能的差。
- 輸入功是由活塞壓縮空氣(系統)而產生
- 輸入熱是由燃料燃燒而產生
- 輸出功是由工作流體膨脹推動活塞而產生(輸出可用的功)
- 輸出熱是經由排放燃燒後氣體而離開系統
產生的淨功也可以用P-V diagram中所圍住的區域來表示。每一次循環都會產生淨功,也是可用的功,可以轉換為其他型式的能量,例如推動車輛(動能)或是產生電能。將每次產生的功隨著時間累加,即為產生的能量。也稱為總功,其中有些會在引擎的下一個行程中消耗,用來壓縮空氣。
套用
柴油引擎
主條目:柴油引擎
柴油引擎是單一周期的大型內燃機引擎中,有最低燃料消耗比的引擎,非常大型的船用柴油引擎其數值為0.26lb/hp·h (0.16kg/kWh)(多周期的發電廠用引擎其效率更高,但其中有二個引擎而不只是一個)。二行程柴油引擎有高壓的增壓器(forced induction),特別是渦輪增壓器,因此在很大型的柴油引擎中大部分會以二行程的為主。
在北美洲柴油引擎主要用在大型的卡車,其引擎周期有低應力、高效率的特性,因此引擎壽命較長,維護成本也較低。重負載的鐵路也是因為類似原因選用柴油引擎為其理想動力來源。