Предмети:
- Цикъл на Аткинсън-Милър
- Произходът на цикъла на Аткинсън-Милър
Цикъл на Аткинсън-Милър:
Двигателите с високо съотношение на компресия могат да осигурят много мощност. Но при ниски натоварвания на двигателя (частично натоварване) двигателят е неефективен: дори при ниски натоварвания над буталото се натрупва високо налягане, което причинява неефективност и следователно е нежелателно в този случай. За да постигнат висока ефективност при частично натоварване с по-високо съотношение на компресия, някои производители прилагат принципа на Atkinson-Miller. Имената Аткинсън и Милър понякога се бъркат и не са на място. Следващата глава обяснява разликите и приликите в тези изобретения.
С принципа на Atkinson-Miller всмукателният клапан се държи отворен по-дълго време по време на такта на компресия при частично натоварване (приблизително 20 до 30 градуса на коляновия вал): входящият въздух частично се връща обратно към всмукателния колектор. Количеството въздух над буталото след затваряне на всмукателния клапан е много по-малко, отколкото при двигатели, където всмукателният клапан се затваря в края на всмукателния ход. При по-нисък въздушен обем над буталото, по-малко въздух трябва да бъде компресиран (по-малко противодействие по време на такта на компресия). Количеството гориво, което трябва да се впръска, сега също е по-малко: по-малко въздух означава и по-малко гориво.
Последицата от по-късното затваряне на входящия клапан е по-ниско ниво на пълнене. Това е за сметка на мощността на двигателя, но е от полза за цялостното изгаряне. Цикълът на Аткинсън-Милър е идеален за хибридни превозни средства, тъй като двигателят с вътрешно горене вече не е единственият източник на енергия, а се поддържа от електрическия мотор или служи само за зареждане на батерията (сериен хибрид). В допълнение, промяната на газоразпределението на клапана при работни условия, различни от частично натоварване, може да изпревари времето на всмукателния клапан.
Редица производители прилагат принципа на Аткинсън-Милър към двигателите с вътрешно горене на своите хибридни автомобили. Това са предимно корейски и японски производители: Hyundai, Honda и Kia.
Изображенията по-долу показват диаграмата на индикатора и PV диаграмата на нормален бензинов двигател до този на двигателя на принципа на Аткинсън. Тъй като при принципа на Аткинсън компресията на въздуха започва едва по-късно в такта на компресия, това е отразено в тези диаграми. Намаляването на загубата на компресия повишава топлинната ефективност.
Произходът на цикъла на Аткинсън-Милър:
В предишния раздел обсъдихме приложението на цикъла на Аткинсън-Милър. В литературата имената на техниките на Аткинсън и Милър често се комбинират, въпреки че това са две отделни изобретения с една и съща цел. Историята на принципите на Аткинсън и Милър е описана по-долу.
Аткинсън: Джеймс Аткинсън (Великобритания, 1882 г.) работи върху изобретението си, където може да увеличи ефективността на бутален двигател чрез увеличаване на хода на мощността. Чрез сложна система с пръти и люлеещи механизми, ходът на буталото на силовия ход може да бъде по-висок от този на входящия ход.
Анимацията показва четирите удара в добре познатия четиритактов процес:
- инсулт на всмукване (всмукване, ansaugen)
- такт на компресия
- силов удар (разширяване, труд)
- изпускателен ход (изпускателна система, ausstossen)
Двигателят на Аткинсън не е бил доразработен по това време, тъй като дизайнът е бил твърде сложен по това време и е имало твърде големи загуби на мощност.
Мелничар: Ралф Милър (САЩ, 1947 г.) разработи техниката, при която всмукателният клапан се затваря по-късно, за да намали окончателното налягане на компресията (вижте предишната глава). Чрез промяна на синхронизацията на клапаните се постига същата цел, както при принципа на Аткинсън: ограничаване на загубата на механична енергия в хода на компресия с по-малко въздух. Разликата между принципите на Аткинсън и Милър е, че Аткинсън прави физически различни удари на компресия и мощност, а Милър с изхода на времето на всмукателния клапан постига същия термодинамичен резултат.
Свързана страница:
