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 ${\displaystyle V_{1}}$ do objętości ${\displaystyle V_{2},}$
2. adiabatyczne rozprężanie (adiabata odwracalna) od ciśnienia ${\displaystyle p_{3}}$ do ciśnienia ${\displaystyle p_{2},}$
3. izochoryczne chłodzenie przy objętości ${\displaystyle V_{3},}$
4. adiabatyczne sprężanie (adiabata odwracalna) od ciśnienia p₁ do ciśnienia ${\displaystyle p_{3}.}$

Sprawność cyklu

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

gdzie:

${\displaystyle c_{v}}$ – ciepło właściwe gazu w przemianie izochorycznej,

${\displaystyle c_{p}}$ – ciepło właściwe gazu w przemianie izobarycznej,

${\displaystyle \kappa }$ – stała zależna dla danego gazu w przemianie adiabatycznej (zwana wykładnikiem adiabaty) ${\displaystyle pV^{\gamma }=\mathrm {const} .}$ Dla gazu doskonałego ${\displaystyle \gamma =c_{p}/c_{v}.}$

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.