科目：
- アトキンソン・ミラーサイクル
- アトキンソン・ミラーサイクルの起源
アトキンソン・ミラーサイクル:
圧縮比の高いエンジンは、多くのパワーを供給できます。 しかし、エンジン負荷が低い (部分負荷) 場合、エンジンは非効率になります。低負荷であっても、ピストンの上に高圧が蓄積し、非効率を引き起こすため、この場合は望ましくありません。 より高い圧縮比で部分負荷時に高い効率を達成するために、一部のメーカーはアトキンソン・ミラー原理を適用しています。 アトキンソンとミラーという名前は、混同されたり、間違ったりすることがあります。 次の章では、これらの発明の相違点と類似点について説明します。
アトキンソン・ミラー原理により、部分負荷（約 20 ～ 30 クランクシャフト度）での圧縮行程中、吸気バルブはより長く開いた状態に保たれ、吸気の一部が吸気マニホールドに戻ります。 吸気バルブを閉じた後のピストン上の空気の量は、吸気ストロークの終わりに吸気バルブが閉じるエンジンよりもはるかに少なくなります。 ピストン上の空気量が少なくなると、圧縮する必要のある空気が少なくなります (圧縮ストローク中の反力が少なくなります)。 噴射される燃料の量も減りました。空気が減れば燃料も減ります。
後で入口バルブを閉じると、充填レベルが低くなります。 これはエンジン出力を犠牲にしますが、全体的な燃焼には利益をもたらします。 アトキンソン・ミラー・サイクルは、内燃機関が唯一の動力源ではなくなり、電気モーターによってサポートされるか、バッテリー・パックの充電のみに使用されるため（シリーズ・ハイブリッド）、ハイブリッド自動車に最適です。 また、部分負荷以外の運転条件においてバルブタイミングを変更することにより、吸気バルブタイミングを進角させることができる。
多くのメーカーがアトキンソン・ミラー原理をハイブリッド車の内燃エンジンに適用しています。 これらは主に韓国と日本のメーカー、ヒュンダイ、ホンダ、キアです。
下の画像は、アトキンソン原理エンジンの隣にある通常のガソリン エンジンのインジケーター ダイアグラムと PV ダイアグラムを示しています。 アトキンソン原理では、空気の圧縮は圧縮ストロークの後半でのみ開始されるため、これがこれらの図に反映されています。 圧縮損失の低減により熱効率が向上します。
アトキンソン・ミラーサイクルの起源:
前のセクションでは、アトキンソン・ミラー・サイクルの適用について説明しました。 文献では、アトキンソンとミラーの技術の名前は、同じ目的を持った XNUMX つの別々の発明であるにもかかわらず、しばしば組み合わされます。 アトキンソンとミラーの原則の歴史を以下に説明します。
アトキンソン: ジェームズ アトキンソン (イギリス、1882 年) は、動力行程を増加させることでピストン エンジンの効率を高める発明に取り組みました。 ロッドと揺動機構を備えた複雑なシステムにより、パワーストロークのピストンストロークを吸気ストロークのピストンストロークよりも大きくすることができます。
アニメーションは、よく知られている XNUMX ストローク プロセスの XNUMX つのストロークを示しています。
- 吸気行程（吸気、アンソーゲン）
- 圧縮ストローク
- 発作（拡張、分娩）
- 排気行程（排気、オーストッセン）
アトキンソン エンジンは、当時は設計が複雑すぎて出力損失が大きすぎたため、それ以上開発されませんでした。
ミラー: ラルフ ミラー (米国、1947 年) は、吸気バルブを後で閉じることで最終圧縮圧力を下げる技術を開発しました (前の章を参照)。 バルブ タイミングを変更することで、アトキンソン原理と同じ目標、つまり少ない空気で圧縮行程での機械エネルギー損失を制限することが達成されます。 アトキンソン原理とミラー原理の違いは、アトキンソン原理は物理的に異なる圧縮ストロークとパワーストロークを実現し、ミラー原理は吸気バルブタイミングの出口で同じ熱力学的結果を達成することです。
