柴油引擎和热力学循环

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柴油引擎和热力学循环之间的区别

柴油引擎 vs. 热力学循环

柴油引擎（Diesel Engine）又名壓燃式發動機，是內燃機的一種。其主要特徵為使用壓縮產生高壓及高溫點燃氣化燃料，而毋須另外提供點火。柴油引擎使用的原理稱為狄塞爾循環，為德國工程師鲁道夫·狄塞爾在1892年所發明。目前大部份的柴油引擎使用的燃料為柴油，但狄塞爾的發明原意是可以使用不同種類的燃料。事實上，他在1900年的世界博覽會上展示他的發明時，使用的燃料是花生油。. 热力学循环是一系列传递热量并做功的热力学过程组成的集合，通过压强、温度等状态变量的变化，最终使热力学系统回到初始状态。状态量只依赖于热力学状态，沿热力学循环路径对此类物理量的路径积分结果为零；而像热量和功这样的过程量与循环过程有关，路径积分不为零。热力学第一定律指出在一个循环中输入的净热量总等于输出的净功。过程可重复的特性使得系统能够被连续操作，从而热力学循环是热力学中一个很重要的概念。在实际应用中，热力学循环经常被看作是一个准静态过程并被当作实际热机和热泵的工作模型。 在P－V图上热力学循环可表示为一个闭合曲线，P－V图的Y轴表示压强，X轴表示体积，则闭合曲线所包围的面积等于过程所做的功W\,： 这个功在数值上等于传入系统的热量Q\,： 方程（2）的表达式显示热力学循环类似于一个等温过程，不过在循环过程中系统的内能是变化的，只是当每一次循环结束时系统内能会回到初始值。 如果循环过程在P－V图上是沿顺时针方向进行的，这个循环代表着一个热机，此时的输出功是正值；如果是沿逆时针方向进行的，则它代表这一个热泵，此时的输出功是负值。.

内燃机

内燃機（Internal combustion engine，縮寫為ICE）是熱機的一種，能將燃料的化學能轉化動能。一般的實現方式为，燃料與空氣混合燃燒，產生熱能，氣體受熱膨脹，通過機械裝置轉化為機械能對外做功。内燃機有非常廣泛的應用，車輛、船舶、飛機、火箭等的發動機基本都是内燃機，其最常見的例子即為車用汽油機與柴油機。 内燃机的燃烧气体同时也是工作介质，比如汽油机中，汽油燃烧后的气体直接推动活塞做功。与此相对，燃料不作为工作介质的热机则称为外燃机，比如蒸汽机的工作介质（蒸气）并不是燃料。.

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迪塞尔循环

迪塞尔循环（Diesel cycle）是往復式内燃机中的一種熱力學循環，常用在柴油引擎中。在迪塞尔循环中，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。迪塞尔循环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，而迪塞尔循环不需要火花塞。迪塞尔循环用在、汽車、發電、柴电动力、鐵路機車等。 迪塞尔循环在燃燒一開始時假設是定壓行程（下圖中的V_2至V_3），這是理想的數學模型，實際上的迪塞尔循环在此部份的壓力會增加，但沒有奧圖循環那麼明顯。相反的，理想的奧圖循環在燃燒開始時假設是定容行程。.

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