Next: 3.6 ディーゼルサイクル Up: 3.第一法則 Previous: 3.4 冷蔵庫と熱 Contents Index
Subsections
- 3.5.1 理想のオットーサイクルの効率
- 3.5.2 エンジン仕事、単位エンタルピーフラックスあたりの仕事率
Ottoサイクルは火花点火内燃機関（2ストロークまたは4ストロークサイクル）で用いられる一連の過程である。 これらのエンジンは、a)燃料と空気の混合物を摂取し、b)それを圧縮し、c)それを反応させ、化学エネルギーを熱エネルギーに変換することによって効果的に熱を加え、d)燃焼生成物を拡大し、e) 燃焼生成物を排出して燃料と空気の新しい充電に置き換えます。
- 吸気行程、ガソリン蒸気と空気をエンジンに取り込む（
）、 - 圧縮行程、
、
増加（
）、 - 燃焼（火花）、短時間、基本的に一定量（
）に示すように異なる行程。 モデル：温度
から
の一連の貯水池から熱を吸収する。 - パワーストローク：膨張（
）. - バルブ排気：バルブオープン、ガスが逃げる。
- (
) モデル：温度
から
で一連の貯水池への熱の除去. - ()モデル：高温の一連の貯水池に排熱.
- )モデル：温度からの一連の貯水池に熱を吸収する。
- 排気行程では、ピストンが残りの燃焼生成物をチャンバーから押し出す(
)。
(
我々は、すべてのプロセスは、図3の10のように、ピストン – シリンダー配置に含まれる空気の固定質量に作用するとモデル化している。8：理想的なオットーサイクル
実際のサイクルは理想サイクルのような異なる工程間の鋭い遷移がなく、図3の9のようなものである。
前述したように、熱交換は熱がシステムまたはエンジンに流入していれば正であるので、
は負となる。 吸収される熱は、火花が発生する燃焼時に発生し、ほぼ一定体積となる。 吸収される熱量は、状態2から状態3への温度変化と関連して次のようになる。
 |
 |
|
 |
排熱は、（定比熱の完全ガスに対して）
によって与えられる。 吸収熱と排熱の式を熱効率の式に代入すると
となる。1→2、3→4の過程が等エントロピーであることを利用して上の式を簡略化することができる。
この量
を圧縮比と呼ぶことにする。 圧縮比に換算すると、理想的なオットーサイクルの効率は
図3に理想のオットーサイクル効率は圧縮比の関数として示されている（図3.11）。 圧縮比
が大きくなると
も大きくなるが、も大きくなる。 が高すぎると、混合気は火花を出さずに（サイクルの誤った場所で）点火する。
3.5.2 エンジン仕事、単位エンタルピー流束当たりの仕事率
エンジンを通るエンタルピー流に対する仕事（出力）の無次元比は
で与えられる。 ここで
-
は反応熱、すなわち燃料の単位質量当たりに放出される化学エネルギー、 -
は燃料質量流量、
無次元出力は
この式で、化学量論条件下で評価すると、次のようになる。
 |
 |
|
 |
 |
|
| そう
であり、この式で評価すると |
||
 |
 |
|
マディポイント
はどのようにして算出するのか？(MP 3.6)
「化学量論的条件」とは何か(MP 3.7)
Next: 3.6 ディーゼルサイクル Up: 3.第一法則 Previous: 3.4 冷蔵庫と熱目次 Index
UnifiedTP