В карбюраторных двигателях степень сжатия обычно не превышает 10, а КПД 30%.
Существенно большего КПД, до 44%, удается добиться в двигателях, работающих по циклу Дизеля. Основное различие двигателей Отто и Дизеля заключается в способе зажигания горючей смеси. В цикле, предложенном Дизелем, адиабатно сжимается атмосферный воздух, степень сжатия примерно вдвое больше, чем в двигателях Отто. Высокая степень сжатия обеспечивает такую температуру, что при впрыскивании топлива оно воспламеняется самопроизвольно, без электрической искры.
Как и в случае цикла Отто, рассмотрение начнем с такта сжатия. Оно, как мы уже выяснили выше, происходит адиабатно и на рис. 26 этот процесс изображен кривой ab. Впрыскивание горючей смеси не может быть таким же мгновенным, взрывным процессом, как воспламенение с помощью искры, поэтому рабочий ход в цикле Дизеля представляет собой два термодинамических процесса — при постоянном давлении впрыскивается, воспламеняется и сгорает в горячем воздухе горючая смесь (изобара be), именно в этом процессе осуществляется подвод тепла; после сгорания всей порции топлива происходит расширение продуктов сгорания (адиабата cd). Следующие два такта — выпуск отработанных газов и всасывание атмосферного воздуха можно, как и в случае цикла Отто, представить изохорой da.
Зависимость КПД цикла Дизеля от степени сжатия выражается несколько более сложной формулой, но и здесь степень сжатия является определяющей. Надо сказать, что при одной и той же степени сжатия КПД двигателя Отто больше, чем Дизеля, но на дизельных двигателях, более крупных по размерам, более массивных удается получить вдвое большие степени сжатия.
Двигатели Дизеля применяются там, где нужна большая мощность — большегрузные автомобили, железнодорожный, морской и речной транспорт. Заметим, что еще и там, где двигатель не обязательно должен быть компактным. Большая по сравнению с карбюраторным двигателем масса на единицу мощности, большая стоимость и инерционность при переходе от малых оборотов к большим во многих случаях заставляет конструкторов отдавать предпочтение двигателю Отто. Так что самолет, гоночный автомобиль или мотоцикл с дизельным двигателем вряд ли появятся в обозримом будущем.
В заключение этого параграфа хочу обратить ваше внимание на существенный факт: мы рассмотрели идеальные циклы реальных двигателей, их физическую модель. Идеальные уже потому, что по-прежнему рассматривали равновесные обратимые процессы, реальные же процессы неравновесны и необратимы. И, тем не менее, рассмотренные физические модели позволяют строить реальные двигатели, вводя определенные поправки.