Cykl Diesla

Obieg Diesla w układzie p-V

Cykl Diesla (obieg Diesla) – prawobieżny obieg termodynamiczny złożony z czterech następujących po sobie przemian charakterystycznych: dwóch adiabat odwracalnych (będących jednocześnie izentropami), izobary i izochory. Obieg Diesla jest obiegiem porównawczym silnika wysokoprężnego o zapłonie samoczynnym (ZS) (silnika Diesla). Natomiast obieg Seiligera-Sabathé jest obiegiem porównawczym dla silników tłokowych wysokoprężnych o zapłonie samoczynnym, w których paliwo wtryskiwane jest za pomocą wtryskiwaczy.

Opis cyklu

Cykl Diesla składa się z następujących procesów:

  1. izobaryczne (przy stałym ciśnieniu) ogrzewanie czynnika w wyniku spalania paliwa; jednocześnie występuje ekspansja czynnika od objętości V 1 {\displaystyle V_{1}} do objętości V 2 , {\displaystyle V_{2},}
  2. adiabatyczne rozprężanie (adiabata odwracalna) od ciśnienia p 3 {\displaystyle p_{3}} do ciśnienia p 2 , {\displaystyle p_{2},}
  3. izochoryczne chłodzenie przy objętości V 3 , {\displaystyle V_{3},}
  4. adiabatyczne sprężanie (adiabata odwracalna) od ciśnienia p1 do ciśnienia p 3 . {\displaystyle p_{3}.}

Sprawność cyklu

η = 1 c v c p ( V 2 V 3 ) κ 1 1 ( V 1 V 2 ) κ 1 V 1 V 2 , {\displaystyle \eta =1-{\frac {c_{v}}{c_{p}}}\left({\frac {V_{2}}{V_{3}}}\right)^{\kappa -1}{\frac {1-\left({\frac {V_{1}}{V_{2}}}\right)^{\kappa }}{1-{\frac {V_{1}}{V_{2}}}}},}

gdzie:

c v {\displaystyle c_{v}} ciepło właściwe gazu w przemianie izochorycznej,
c p {\displaystyle c_{p}} ciepło właściwe gazu w przemianie izobarycznej,
κ {\displaystyle \kappa } – stała zależna dla danego gazu w przemianie adiabatycznej (zwana wykładnikiem adiabaty) p V γ = c o n s t . {\displaystyle pV^{\gamma }=\mathrm {const} .} Dla gazu doskonałego γ = c p / c v . {\displaystyle \gamma =c_{p}/c_{v}.}

Nie jest to najlepsza sprawność (lepszą ma cykl Carnota). Jest również niższa niż sprawność cyklu Otta przy tym samym stopniu sprężania. W praktyce jednak silniki realizujące cykl Diesla mają znacznie wyższe wartości stopnia sprężania, niż silniki realizujące cykl Otta, dlatego ich sprawność jest wyższa.