Viðfangsefni:
- Atkinson-Miller hringrás
- Uppruni Atkinson-Miller hringrásarinnar
Atkinson-Miller hringrás:
Vélar með hátt þjöppunarhlutfall geta skilað miklu afli. Hins vegar, við lítið vélarálag (hlutaálag) er vélin óhagkvæm: jafnvel við lítið álag myndast háþrýstingur fyrir ofan stimpilinn sem veldur óhagkvæmni og er því óæskilegur í því tilviki. Til að ná mikilli skilvirkni við hlutaálag með hærra þjöppunarhlutfalli, nota sumir framleiðendur Atkinson-Miller meginregluna. Nöfnin Atkinson og Miller eru stundum rugluð og á rangri stað. Næsti kafli útskýrir muninn og líkindin í þessum uppfinningum.
Með Atkinson-Miller meginreglunni er inntakslokanum haldið lengur opnum meðan á þjöppunarslagi stendur við hlutaálag (um það bil 20 til 30 gráður á sveifarás): inntaksloftið rennur að hluta til aftur í inntaksgreinina. Loftmagnið fyrir ofan stimpilinn eftir lokun inntaksventilsins er mun minna en í vélum þar sem inntaksventillinn lokast í lok inntaksslagsins. Með minna loftmagni fyrir ofan stimpilinn þarf minna loft að þjappa saman (minni mótkraftur við þjöppunarslag). Magn eldsneytis sem á að sprauta er nú líka minna: minna loft þýðir líka minna eldsneyti.
Afleiðingin af því að loka inntakslokanum síðar er lægra áfyllingarstig. Þetta er á kostnað vélaraflsins, en kemur heildarbrennslunni til góða. Atkinson-Miller hringrásin er tilvalin fyrir tvinnbíla, vegna þess að brunavélin er ekki lengur eini aflgjafinn, heldur er hann studdur af rafmótornum, eða þjónar aðeins til að hlaða rafhlöðupakkann (röð blendingur). Að auki getur breyting á tímasetningu ventla við önnur notkunarskilyrði en hlutahleðslu aukið tímasetningu inntaksloka.
Nokkrir framleiðendur beita Atkinson-Miller meginreglunni á brunahreyfla tvinnbíla sinna. Þetta eru aðallega kóreskir og japanskir framleiðendur: Hyundai, Honda og Kia.
Myndirnar hér að neðan sýna vísir og PV skýringarmynd venjulegrar bensínvélar við hliðina á Atkinson meginvélinni. Vegna þess að með Atkinson meginreglunni byrjar þjöppun loftsins aðeins seinna í þjöppunarhögginu, þetta endurspeglast í þessum skýringarmyndum. Minnkun á þjöppunartapi eykur hitauppstreymi.
Uppruni Atkinson-Miller hringrásarinnar:
Í fyrri hlutanum ræddum við notkun Atkinson-Miller hringrásarinnar. Í bókmenntum eru nöfn á aðferðum Atkinsons og Millers oft sameinuð, þrátt fyrir að um tvær aðskildar uppfinningar hafi verið að ræða með sama tilgang. Sögu Atkinson og Miller meginreglnanna er lýst hér að neðan.
Atkinson: James Atkinson (Bretland, 1882) vann að uppfinningu sinni þar sem hann gat aukið skilvirkni stimpilvélar með því að auka aflslagið. Með flóknu kerfi með stöngum og ruggubúnaði gæti stimpilslag aflslagsins verið hærra en inntaksslagsins.
Hreyfimyndin sýnir fjögur höggin í hinu þekkta fjögurra högga ferli:
- inntaksslag (inntak, ansaugen)
- þjöppunarslag
- aflslag (stækkun, vinnu)
- útblástursslag (útblástur, ausstossen)
Atkinson vélin var ekki þróað frekar á þeim tíma þar sem hönnunin var of flókin á þeim tíma og of mikið aflmissi.
Miller: Ralph Miller (Bandaríkin, 1947) þróaði tæknina þar sem inntaksventillinn lokar síðar til að draga úr lokaþjöppunarþrýstingnum (sjá fyrri kafla). Með því að breyta tímasetningu ventla er sama markmiði náð og með Atkinson meginreglunni: að takmarka vélrænt orkutap í þjöppunarslagi með minna lofti. Munurinn á Atkinson og Miller meginreglunum er sá að Atkinson gerir líkamlega mismunandi þjöppunar- og kraftshögg og Miller með útgöngutíma inntaksventilsins nær sömu hitaaflfræðilegu niðurstöðu.
Tengd síða:
