فاعل، موضوع:
- چرخه اتکینسون-میلر
- ریشه های چرخه اتکینسون-میلر
چرخه اتکینسون-میلر:
موتورهایی با نسبت تراکم بالا می توانند قدرت زیادی را ارائه دهند. با این حال، در بارهای کم موتور (بار بخشی) موتور ناکارآمد است: حتی در بارهای کم، فشار بالایی در بالای پیستون ایجاد می شود که باعث ناکارآمدی می شود و بنابراین در آن حالت نامطلوب است. به منظور دستیابی به راندمان بالا در بار جزئی با نسبت تراکم بالاتر، برخی از تولیدکنندگان از اصل اتکینسون-میلر استفاده می کنند. نام‌های اتکینسون و میلر گاهی اشتباه و اشتباه می‌شوند. فصل بعدی تفاوت ها و شباهت های این اختراعات را توضیح می دهد.
با اصل اتکینسون-میلر، دریچه ورودی در طول فشار فشاری در بار جزئی (تقریباً 20 تا 30 درجه میل لنگ) برای مدت طولانی‌تری باز نگه داشته می‌شود: هوای ورودی تا حدی به منیفولد ورودی باز می‌گردد. مقدار هوای بالای پیستون پس از بسته شدن دریچه ورودی بسیار کمتر از موتورهایی است که در آن سوپاپ ورودی در انتهای کورس ورودی بسته می شود. با حجم کمتر هوا در بالای پیستون، هوای کمتری باید فشرده شود (نیروی متضاد کمتر در طول ضربه فشرده سازی). مقدار سوختی که باید تزریق شود اکنون نیز کمتر است: هوای کمتر نیز به معنای سوخت کمتر است.
نتیجه بسته شدن شیر ورودی دیرتر سطح پر شدن پایین تر است. این به ضرر قدرت موتور است، اما به احتراق کلی کمک می کند. چرخه اتکینسون-میلر برای وسایل نقلیه هیبریدی ایده آل است، زیرا موتور احتراقی دیگر تنها منبع انرژی نیست، بلکه توسط موتور الکتریکی پشتیبانی می شود یا فقط برای شارژ بسته باتری (سری هیبریدی) خدمت می کند. علاوه بر این، تغییر زمان بندی سوپاپ در شرایط کاری غیر از بار جزئی می تواند زمان بندی سوپاپ ورودی را پیش ببرد.
تعدادی از سازندگان اصل اتکینسون-میلر را برای موتورهای احتراقی خودروهای هیبریدی خود اعمال می کنند. اینها عمدتاً تولید کنندگان کره ای و ژاپنی هستند: هیوندای، هوندا و کیا.
تصاویر زیر نمودار نشانگر و نمودار PV یک موتور بنزینی معمولی را در کنار موتور اصلی اتکینسون نشان می دهد. از آنجایی که با اصل اتکینسون، فشرده سازی هوا فقط بعداً در مرحله فشرده سازی شروع می شود، این در این نمودارها منعکس می شود. کاهش اتلاف تراکم باعث افزایش راندمان حرارتی می شود.
منشا چرخه اتکینسون-میلر:
در بخش قبل کاربرد چرخه اتکینسون-میلر را مورد بحث قرار دادیم. در ادبیات، اسامی تکنیک‌های اتکینسون و میلر اغلب با هم ترکیب می‌شوند، حتی اگر آنها دو اختراع جداگانه با هدف یکسان بودند. تاریخچه اصول اتکینسون و میلر در زیر توضیح داده شده است.
اتکینسون: جیمز اتکینسون (بریتانیای کبیر، 1882) روی اختراع خود کار کرد که در آن می‌توانست راندمان موتور پیستونی را با افزایش ضربان قدرت افزایش دهد. با استفاده از یک سیستم پیچیده با میله‌ها و مکانیسم‌های تکان‌دهنده، ضربان پیستون در کورس قدرت می‌تواند بیشتر از کورس ورودی باشد.
این انیمیشن چهار ضربه را در فرآیند معروف چهار زمانه نشان می دهد:
- سکته مغزی مصرفی (مصرف، آنساوژن)
- ضربه فشرده سازی
- ضربه قدرت (انبساط، کار)
- سکته اگزوز (اگزوز، ausstossen)
موتور اتکینسون در آن زمان توسعه بیشتری پیدا نکرد زیرا طراحی آن در آن زمان بسیار پیچیده بود و قدرت زیادی از دست می رفت.
اسیابان: رالف میلر (ایالات متحده، 1947) تکنیکی را توسعه داد که در آن شیر ورودی دیرتر بسته می شود تا فشار تراکم نهایی کاهش یابد (به فصل قبل مراجعه کنید). با تغییر زمان بندی سوپاپ، همان هدفی که در اصل اتکینسون وجود داشت به دست می آید: محدود کردن اتلاف انرژی مکانیکی در کورس تراکم با هوای کمتر. تفاوت بین اصول اتکینسون و میلر در این است که اتکینسون از نظر فیزیکی ضربات فشرده سازی و قدرت متفاوتی ایجاد می کند و میلر با خروج از زمان بندی سوپاپ ورودی به همان نتیجه ترمودینامیکی می رسد.
صفحه مرتبط:
