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14 関係: 仕事 (熱力学)、圧縮比、ディーゼルエンジン、ディーゼルサイクル、オットーサイクル、内燃機関、状態量、焼玉エンジン、熱効率、熱機関の理論サイクル、比熱容量、比熱比、混合気、拡散燃焼。
仕事 (熱力学)
熱力学における仕事（しごと、work）は、 対象とする系と外部との間でやりとりされる力学的なエネルギーである。 系と外部との間でやりとりされるエネルギーには、他に熱がある。 系内外で伝達される仕事と熱は、系の変化経路に依存して値が異なるので、 仕事も熱も保存量（熱力学的状態量）ではない。 ただし、熱 Q と仕事 W の差 は経路に依存せず、内部エネルギーの増加量となる（熱力学第一法則）。 熱力学の対象である系のうち、 一定量の物質を閉じ込めて対象とした閉じた系は、 体積増加により系外へ絶対仕事 W を行う。 一方、物質の出入りを伴う開いた系では、 系に物質を出し入れする仕事 Δ(pV) が別途必要となり、 系は外部に対して W*.
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圧縮比
圧縮比（あっしゅくひ、Compression Ratio/CR）とは、内燃機関及び外燃機関の内燃室（ないねんしつ）において、最も容積が大きくなる時の容量と、最も容積が小さくなる時の容量の比率を表す値であり、一般的な熱機関の基本的な仕様となる値でもある。.
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ディーゼルエンジン
ハ183系）用の高速ディーゼルエンジンの一例。DML30HSI形ディーゼルエンジン水平対向12気筒排気量30L(440PS/1,600rpm) 4サイクル・ディーゼルエンジンの動作 ディーゼルエンジン (英:Diesel engine) は、ディーゼル機関とも呼ばれる内燃機関であり、ドイツの技術者ルドルフ・ディーゼルが発明した往復ピストンエンジン（レシプロエンジン）である。1892年に発明され、1893年2月23日に特許を取得した。 ディーゼルエンジンは点火方法が圧縮着火である「圧縮着火機関」に分類され、ピストンによって圧縮加熱した空気に液体燃料を噴射することで着火させる。液体燃料は発火点を超えた圧縮空気内に噴射されるため自己発火する。 単体の熱機関で最も効率に優れる種類のエンジンであり、また軽油・重油などの石油系の他にも、発火点が225℃程度の液体燃料であればスクワレン、エステル系など広範囲に使用可能である。汎用性が高く、小型高速機関から巨大な船舶用低速機関までさまざまなバリエーションが存在する。 エンジン名称は発明者にちなむ。日本語表記では一般的な「ディーゼル」のほか、かつては「ヂーゼル」「ジーゼル」「デイゼル」とも表記された。日本の自動車整備士国家試験では現在でもジーゼルエンジンと表記している。.
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ディーゼルサイクル
ディーゼルサイクル（Diesel cycle）は、低速の圧縮着火機関（ディーゼルエンジン・焼玉エンジン）の理論サイクル(空気標準サイクル)であり、等圧サイクルとよばれることもある柘植盛男、『機械熱力学』、朝倉書店(1967) 谷下市松、『工学基礎熱力学』、裳華房(1971)、ISBN 4-7853-6008-9.
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オットーサイクル
ットーサイクル (Otto cycle) は火花点火機関（ガソリンエンジン・ガスエンジン）の理論サイクル(空気標準サイクル)であり、 等容サイクルとよばれることもある 柘植盛男、『機械熱力学』、朝倉書店(1967) 谷下市松、『工学基礎熱力学』、裳華房(1971)、ISBN 4-7853-6008-9.
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内燃機関
4ストロークエンジン） (1)吸入 (2)圧縮 (3)燃焼・膨張 (4)排気 内燃機関（ないねんきかん）とは、燃料をシリンダー内で燃焼させ、燃焼ガスを直接作動流体として用いて、その熱エネルギーによって仕事をする原動機 特許庁。これに対して、燃焼ガスと作動流体が異なる原動機を外燃機関という。 インターナル・コンバッション・エンジン() の訳語であり、内部（インターナル）で燃料を燃焼（コンバッション）させて動力を取り出す機関（エンジン）である。「機関」も「エンジン」も、複雑な機構を持つ装置という意味を持つが、ここでは発動機という意味である。.
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状態量
態量（じょうたいりょう、state quantity）とは、熱力学において、系（巨視的な物質または場）の状態だけで一意的に決まり、過去の履歴や経路には依存しない物理量のことである。元来は熱力学的平衡状態にある系だけで定義されるものだが，非平衡状態にも拡張されて用いられる。.
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焼玉エンジン
玉エンジン（やきだまエンジン、英：Hot bulb engine）とは、焼玉（やきだま、英：Hot bulb）と呼ばれる鋳鉄製の球殻状の燃料気化器を兼ねた燃焼室をシリンダーヘッドに持ち、焼玉の熱によって混合気の熱面着火を起こし燃焼を行うレシプロ内燃機関の一種。焼玉機関とも言われる。英語では "Hot bulb engine" と呼ばれ、セミ・ディーゼルと呼称する文献もある。4ストローク型も2ストローク型も存在する。 焼玉エンジンは混合気が焼玉球殻の内表面の熱面着火により燃焼が始まる。それに対し、ディーゼルエンジンは圧縮で高温高圧にした空気内に液体微粒子状の燃料を噴射し、粒状燃料周囲に気化燃料と高温空気の微細な混合気帯が形成され、そこで自己着火を起こし燃焼が始まるという違いがある。 焼玉エンジンは焼玉内に、ディーゼルエンジンは燃焼室内に、共に霧状の燃料を噴射する。しかし、焼玉エンジンの燃料の加圧装置はディーゼルエンジンのような精巧な噴射ポンプを用いず、それほど高圧力を発生するものでは無い。また燃料噴射の時期も、ディーゼルエンジンがシリンダーの圧縮行程末期の瞬間で行われるのに対し、焼玉エンジンの4ストローク型は吸気行程の間で、2ストローク型は掃気行程（下死点前後の排気と新気吸入を同時に行う行程）の間で行われる違いがある。焼玉エンジンの焼玉に噴射された液体粒状燃料は、高温になった焼玉の内表面に接触した瞬間に気化する。気化した燃料は吸気行程でシリンダー内に取り入れられた空気と混合し、予混合気を作り出す。混合気は熱面着火後に予混合気燃焼する。それに対し、ディーゼルエンジンの燃焼室に噴射された液体粒状燃料は、燃料粒が完全気化してしまう前に液体粒状燃料の周囲で拡散燃焼を行う。.
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熱効率
熱効率（ねつこうりつ、thermal efficiency）とは、熱機関の性能を表現する物理量であり、熱として投入されるエネルギーのうち、機械的な仕事（動力）や電気的なエネルギー（電力）などに変換される割合である。 ある熱機関に投入される熱が であるときに取り出される仕事を と表した時の係数 がこの熱機関の熱効率である。 例として、熱機関であるエンジンの目的は、動力の供給である。1000ジュールの熱エネルギーが与えられたエンジンが300ジュール分の動力を出力した場合、このエンジンの熱効率は30%である。残りの700ジュールは発熱や摩擦抗力や震動など、目的ではない形の物理現象に消費され、目的外に費消されたのであり、損失と呼ばれる。熱効率は熱力学第一法則により1（100%）を越えることはなく、熱力学第二法則により1になることも決してない。 ニコラ・カルノーは思考実験で最も熱効率の良い仮想熱機関としてカルノーサイクルを提案した。カルノーサイクルの理論熱効率 は、吸熱源の温度を 、排熱源の温度を としたとき で与えられる。吸熱源の温度が高く、排熱源の温度が低いほど熱効率は大きいが、熱力学温度が必ず正であるため理論熱効率は必ず1より小さく、実際の熱効率はさらに小さくなる。また、吸熱源の温度が排熱源の温度より低い場合は熱効率が負になるため仕事を取り出すことはできない。逆に言えば、外部から仕事としてエネルギーを投入すれば、低温源から熱を吸収して高温源に熱を移動させることができる。このような機関はヒートポンプと呼ばれる。ヒートポンプの性能は熱効率に替えて成績係数という量で表現される。.
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熱機関の理論サイクル
熱機関の理論サイクル（ねつきかんのりろんサイクル）は、 熱機関の作業物質が行うサイクル（一巡して元に戻る状態変化）を 単純化･理想化したサイクルのことであり、 一部を除いて可逆サイクルである。 実際の熱機関のサイクルは多少なりとも不可逆変化を伴っており、 ここで扱う理論サイクルとは異なっているが、 理論サイクルは熱機関の原理的理解や基本設計には必要なものである。熱サイクルともいう。 熱機関と逆の動作をする冷凍機のサイクルは、 熱機関のサイクルを逆に動作させたものと考えることができ、 ここでは、冷凍機の理論サイクルも含めて扱う。.
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比熱容量
比熱容量（ひねつようりょう、英語：specific heat capacity）とは、圧力または体積一定の条件で、単位質量の物質を単位温度上げるのに必要な熱量のこと。単位は J kg−1 K−1 もしくは J g−1 K−1 が用いられる。水の比熱容量（18℃）は、1 cal g−1 K−1.
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比熱比
比熱比（ひねつひ、heat capacity ratio）は定圧熱容量と定積熱容量の比である。熱力学の解析に用いるのは、それぞれ1モルあたりの定圧熱容量（定圧比熱）、定積熱容量（定積比熱）の比であり、通常 \gamma または \kappa と表示される。 ただし工業的には、MKS系に単位換算された値を用いるのが一般的である。モルと kg の換算には、炭素12を基準とした炭素スケールが用いられる。 断熱圧縮膨張時の圧力P と体積V の関係は、比熱比を用いて次のように表される（ポアソンの法則）。 下表に示すように、気体の比熱容量、比熱比は、分子の構造によって決まる（エントロピーにおける分子の運動エネルギーには回転運動も含むためその差が比熱比の差になり現れる）。.
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混合気
混合気（こんごうき）とは、ガス燃料（気体）もしくは霧状の液体燃料が混ざり合った状態の空気を示す。主に自動車エンジンなどの内燃機関を論じる場合に多用される用語である。 なお、予混合圧縮自然着火燃焼方式を除いた通常のディーゼルエンジンでは、圧縮行程の終盤以降に燃料の噴射が開始されるため、吸気から圧縮までを空気のみで行い、混合気の生成や気化器を必要としない。.
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拡散燃焼
拡散燃焼（かくさんねんしょう）とは、燃焼の一形態。燃焼の維持に必要な酸素が炎の外から拡散によって入ってくる形式のものであり、火災、ジェットエンジン、工業炉バーナーなど、最も多く見られる現象である。発火（自己着火）と熱膨張を利用したディーゼルエンジンは超拡散燃焼と呼ばれる。 対してあらかじめ酸素と混合した可燃性気体（混合気）の燃焼形態を予混合燃焼と呼ぶ。.
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