オットーサイクル(otto cycle)は、等容サイクルとも呼ばれる、非可逆熱サイクルの一種である。 火花点火式エンジン(ガソリンエンジン・ガスエンジン)の理論サイクルである。

サイクル

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1 温度T₁－V₁からV₂まで断熱圧縮→2 温度T₂

2 温度T₂－Q₁の熱を等容積で吸熱→3 温度T₃

3 温度T₃－V₂からV₁まで断熱膨張→4 温度T₄

4 温度T₄－Q₂の熱を等容積で放熱→1 温度T₁

理論熱効率

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Q₁ = u₃ - u₂ = C_V ( T₃ - T₂ )

Q₂ = u₄ - u₁ = C_V ( T₄ - T₁ )

W = Q₁-Q₂ = C_V { ( T₃ - T₂ ) - ( T₄ - T₁ ) }

ε = V₂ / V₁

κ = C_P / C_V

η_th = W/Q₁ = 1 - ( T₄ - T₁ )/ ( T₃ - T₂ )
= 1 - T₁ / T₂ = 1 - T₄ / T₃
= 1 - ( V₂ / V₁ )^κ-1 = 1 - ( 1 / ε )^κ-1

η_th : 理論熱効率 W : 有効仕事 ε : 圧縮比 κ : 比熱比 C_P : 定圧比熱 C_V : 定積比熱 u : 気体の内部エネルギー V : 気体の体積 T : 絶対温度

Otto cycle

エンジン | 熱力学