Der Zyklus von Diesel ist der thermodynamische Kreisprozess, der dem Druck und Volumen des Verbrennungsraums des Motors von Diesel näher kommt, der von Rudolph Diesel 1897 erfunden ist. Wie man annimmt, hat es unveränderlichen Druck während des ersten Teils der "Verbrennen"-Phase (zu im Diagramm, unten). Das ist ein idealisiertes mathematisches Modell: Echter physischer Diesel hat wirklich eine Zunahme im Druck während dieser Periode, aber es ist weniger ausgesprochen als im Zyklus von Otto. Der idealisierte Zyklus von Otto eines Benzinmotors kommt unveränderlichem Volumen während dieser Phase näher, mehr von einer Spitze in einem p-V Diagramm erzeugend.

Der idealisierte Dieselzyklus

Das Image auf den linken Shows ein p-V Diagramm für den idealen Dieselzyklus; wo Druck ist und spezifisches Volumen ist. Der ideale Dieselzyklus folgt den folgenden vier verschiedenen Prozessen (Die Farbenverweisungen beziehen sich auf die Farbe der Linie auf dem Diagramm.):

• Prozess 1 bis 2 ist isentropic Kompression der Flüssigkeit (blaue Farbe)
• Prozess 2 bis 3 ist umkehrbarer unveränderlicher Druck, der (roten) heizt
• Prozess 3 bis 4 ist isentropic Vergrößerung (gelber)
• Gehen Sie 4 bis 1 in einer Prozession ist umkehrbares unveränderliches Volumen, das (grünen) abkühlt

Der Diesel ist ein Hitzemotor: Es wandelt Hitze in die Arbeit um. Die isentropischen Prozesse sind für die Hitze undurchlässig: Heizen Sie Flüsse in die Schleife durch die linke Erweiterung isobaric Prozess und etwas davon Flüsse treten durch das Recht depressurizing Prozess zurück, und die Hitze, die bleibt, tut die Arbeit.

• Arbeit in wird durch den Kolben getan, der die Arbeitsflüssigkeit zusammenpresst
• Hitze in wird durch das Verbrennen des Brennstoffs getan
• Laufen Sie gut wird durch die flüssige Arbeitserweiterung auf dem Kolben getan (das erzeugt verwendbares Drehmoment)
• Hitze wird durch das Abreagieren von der Luft getan

Maximale Thermalleistungsfähigkeit

Die maximale Thermalleistungsfähigkeit eines Dieselzyklus ist vom Kompressionsverhältnis und dem Abkürzungsverhältnis abhängig. Es hat die folgende Formel unter der kalten Luftstandardanalyse:

wo

: ist Thermalleistungsfähigkeit

: ist das Abkürzungsverhältnis (Verhältnis zwischen dem Ende und Anfang-Volumen für die Verbrennen-Phase)

: ist das Kompressionsverhältnis

: ist Verhältnis der spezifischen Hitze (C/C)

Das Abkürzungsverhältnis kann in Bezug auf die Temperatur, wie gezeigt, unten ausgedrückt werden:

::::

kann zur Flamme-Temperatur des verwendeten Brennstoffs näher gekommen werden. Der Flamme-Temperatur kann zur adiabatischen Flamme-Temperatur des Brennstoffs mit dem entsprechenden Verhältnis der Luft zum Brennstoff und Kompressionsdruck näher gekommen werden.

kann zur Einlasslufttemperatur näher gekommen werden.

Diese Formel gibt nur die ideale Thermalleistungsfähigkeit. Die wirkliche Thermalleistungsfähigkeit wird bedeutsam tiefer erwartet sein zu heizen und Reibungsverluste. Die Formel ist komplizierter als der Zyklus von Otto (Motor des Benzins/Benzins) Beziehung, die die folgende Formel hat;

Die zusätzliche Kompliziertheit für die Dieselformel kommt vorbei, da die Hitzehinzufügung am unveränderlichen Druck ist und die Hitzeverwerfung am unveränderlichen Volumen ist. Der Zyklus von Otto hat vergleichsweise sowohl die Hitzehinzufügung als auch Verwerfung am unveränderlichen Volumen.

Das Vergleichen der zwei Formeln es kann gesehen werden, dass für ein gegebenes Kompressionsverhältnis das Ideal Zyklus von Otto effizienter sein wird. Jedoch wird ein Dieselmotor insgesamt effizienter sein, da er in der Lage sein wird, an höheren Kompressionsverhältnissen zu funktionieren. Wenn ein Vergasermotor dasselbe Kompressionsverhältnis haben sollte, dann würde das Klopfen (des Selbstzündens) vorkommen, und das würde die Leistungsfähigkeit streng reduzieren, wohingegen in einem Dieselmotor die Selbstentzündung das gewünschte Verhalten ist. Zusätzlich sind beide dieser Zyklen nur Idealisierungen, und das wirkliche Verhalten teilt sich als klar oder scharf nicht. Und das Ideal angegebene Zyklus-Formel von Otto schließt drosselnde Verluste nicht ein, die für Dieselmotoren nicht gelten.

Der Dieselzyklus ist ein Verbrennen-Prozess eines sich revanchierenden inneren Verbrennungsmotors. Darin wird Brennstoff durch die erzeugte Hitze durch das Zusammendrücken von Luft im Verbrennungsraum entzündet, in den Brennstoff eingespritzt wird. Das ist im Gegensatz zum Anzünden davon mit einer Zündkerze als im Zyklus von Otto (four-stroke/petrol) Motor. Dieselmotoren (Hitzemotoren mit dem Dieselzyklus) werden in Automobilen, Energieerzeugung, Dieselelektrischen Lokomotiven und Unterseebooten verwendet.

Anwendungen

Dieselmotoren

Der Dieselmotor hat den niedrigsten spezifischen Kraftstoffverbrauch jedes großen inneren Verbrennungsmotors, 0.26 lb/hp.h (0.16 kg/kWh) für sehr große Seemotoren. Der Zweitaktdiesel mit dem Hochdruck hat Induktion, besonders turbocharging gezwungen, setzen Sie einen großen Prozentsatz der sehr größten Dieselmotoren zusammen.

In Nordamerika werden Dieselmotoren in erster Linie in großen Lastwagen verwendet, wo die niedrige Betonung, Zyklus der hohen Leistungsfähigkeit zu viel längerem Motorleben und niedrigeren betrieblichen Kosten führt. Diese Vorteile machen auch das Dieselmotorideal für den Gebrauch in der Gleise-Umgebung des schweren Ziehens.

Andere innere Verbrennungsmotoren ohne Zündkerzen

Viele Musterflugzeuge verwenden sehr einfaches "Glühen" und "Diesel"-Motoren. Glühen-Motoren verwenden Glühkerzen. "Diesel"-Musterflugzeug-Motoren haben variable Kompressionsverhältnisse. Beide Typen hängen von speziellen Brennstoffen (leicht erreichbar in solchen beschränkten Mengen) für ihr Zünden-Timing ab.

Ein 19. Jahrhundert oder frühere experimentelle Motoren haben Außenflammen verwendet, die durch Klappen für das Zünden ausgestellt sind, aber das wird weniger attraktiv mit der zunehmenden Kompression. (Es war die Forschung von Nicolas Léonard Sadi Carnot, der den thermodynamischen Wert der Kompression eingesetzt hat.) Ist eine historische Implikation davon, dass der Dieselmotor schließlich ohne die Hilfe der Elektrizität erfunden worden sein würde.

Sieh die Entwicklung der heißen Zwiebel indirekte und Motoreinspritzung für die historische Bedeutung.

Siehe auch

• Dieselmotor
• Heißer Zwiebel-Motor
• Sich vermischter/Doppel-Zyklus