サバテサイクル

サバテサイクル(Sabathe cycle)は、中・高速の圧縮着火機関（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、
複合サイクルとよばれることもある

。
実際のディーゼルエンジンでは燃料噴射後、着火するまでに着火遅れがあり、
この間に噴射された燃料はシリンダー内に燃料・空気の混合気を形成する。
これに着火すると短期間で燃焼し(予混合燃焼)、等積に近い燃焼となり、
低速機関でない限り、これを無視することはできない。
その後、続いて噴射される燃料が空気と混合しつつ順次燃焼し(拡散燃焼)、
等圧に近い燃焼となる。
この等積燃焼と等圧燃焼の双方を考慮したものが、サバテサイクルである。

サイクル 
サバテサイクルは、圧縮着火機関の実際のサイクルを、
下表 1 のような比熱一定の理想気体(空気)の可逆なクローズドサイクル
(空気標準サイクル)で置き換えたものと考えることができる
 。

サバテサイクルのp-V 線図および T-S 線図を図 1、2 に示す。
また、吸気状態を V1、p1、T1、S1 としたときの、
サイクル上の各点の状態量を下表 2 に示す。

熱量、仕事、熱効率 
上で求めた各点の状態量を用いて、1 サイクルあたりの加熱量、冷却量、仕事、
および熱効率、平均有効圧力は下記のように求まる。
 シリンダー内空気質量： 
 加熱量：
 冷却量：
 仕事：
 熱効率：
 平均有効圧力：

この結果より、以下のことがわかる。
 圧縮比 ε を大きく(高く)すれば熱効率が大きく向上する。
 このサイクルは、噴射締切比 σ が小さくなれば (1 に近づけば) オットーサイクルに近づき、圧力比 α が小さくなれば (1 に近づけば) ディーゼルサイクルに近づく。
 オットーサイクル(σ=1)とディーゼルサイクル(α=1)を比較すると、圧縮比 ε が等しければ、オットーサイクルの方が熱効率が良いが、最高温度 T4 が等しければ、（図 2 で点 3 が左方へ移動する方が平均加熱温度が高くなるので、)ディーゼルサイクルの方が熱効率が良い。実際はディーゼルエンジンの方が圧縮比が格段に高く、最高温度も高いので、理論サイクルの面でもディーゼルエンジンの方が熱効率が良い。

参考文献

関連項目 
 オットーサイクル
 ディーゼルサイクル
 ディーゼルエンジン
 圧縮着火内燃機関
 内燃機関
 熱力学サイクル

圧縮着火内燃機関
熱力学サイクル