Tópicos:
- Ciclo Atkinson-Miller
- As origens do ciclo Atkinson-Miller
Ciclo Atkinson-Miller:
Motores com alta taxa de compressão podem fornecer muita potência. No entanto, em baixas cargas do motor (carga parcial), o motor é ineficiente: mesmo em baixas cargas, uma alta pressão se acumula acima do pistão, o que causa ineficiência e é, portanto, indesejável nesse caso. Para obter alta eficiência em carga parcial com maior taxa de compressão, alguns fabricantes aplicam o princípio Atkinson-Miller. Os nomes Atkinson e Miller às vezes são confusos e mal colocados. O próximo capítulo explica as diferenças e semelhanças nessas invenções.
Com o princípio Atkinson-Miller, a válvula de admissão é mantida aberta por mais tempo durante o curso de compressão em carga parcial (aproximadamente 20 a 30 graus do virabrequim): o ar de admissão flui parcialmente de volta para o coletor de admissão. A quantidade de ar acima do pistão após o fechamento da válvula de admissão é muito menor do que nos motores onde a válvula de admissão fecha no final do curso de admissão. Com um volume de ar menor acima do pistão, menos ar precisa ser comprimido (menos força contrária durante o curso de compressão). A quantidade de combustível a ser injetada também é agora menor: menos ar também significa menos combustível.
A consequência do fechamento posterior da válvula de admissão é um nível de enchimento mais baixo. Isto ocorre às custas da potência do motor, mas beneficia a combustão geral. O ciclo Atkinson-Miller é ideal para veículos híbridos, pois o motor a combustão não é mais a única fonte de energia, mas é sustentado pelo motor elétrico, ou serve apenas para carregar a bateria (híbrido em série). Além disso, alterar o sincronismo da válvula em condições de operação diferentes de carga parcial pode adiantar o sincronismo da válvula de admissão.
Vários fabricantes aplicam o princípio Atkinson-Miller aos motores de combustão dos seus carros híbridos. São principalmente fabricantes coreanos e japoneses: Hyundai, Honda e Kia.
As imagens abaixo mostram o diagrama indicador e o diagrama PV de um motor a gasolina normal próximo ao do motor do princípio Atkinson. Como com o princípio de Atkinson a compressão do ar só começa mais tarde no curso de compressão, isso se reflete nestes diagramas. A redução da perda de compressão aumenta a eficiência térmica.
A origem do ciclo Atkinson-Miller:
Na seção anterior discutimos a aplicação do ciclo Atkinson-Miller. Na literatura, os nomes das técnicas de Atkinson e Miller são frequentemente combinados, embora sejam duas invenções distintas com o mesmo propósito. A história dos princípios de Atkinson e Miller é descrita abaixo.
Atkinson: James Atkinson (Grã-Bretanha, 1882) trabalhou em sua invenção onde poderia aumentar a eficiência de um motor a pistão aumentando o curso de potência. Por meio de um sistema complexo com hastes e mecanismos oscilantes, o curso do pistão do curso de potência poderia ser superior ao do curso de admissão.
A animação mostra os quatro golpes no conhecido processo de quatro golpes:
- curso de admissão (ingestão, ansaugen)
- curso de compressão
- golpe de força (expansão, trabalho)
- curso de exaustão (exaustão, ausstossen)
O motor Atkinson não foi desenvolvido na época porque o projeto era muito complexo na época e havia muita perda de potência.
moleiro: Ralph Miller (Estados Unidos, 1947) desenvolveu a técnica em que a válvula de admissão fecha posteriormente para reduzir a pressão de compressão final (ver capítulo anterior). Ao alterar o sincronismo das válvulas, o mesmo objetivo é alcançado com o princípio de Atkinson: limitar a perda de energia mecânica no curso de compressão com menos ar. A diferença entre os princípios de Atkinson e Miller é que o Atkinson faz compressão e cursos de potência fisicamente diferentes e o Miller com a saída do sincronismo da válvula de admissão atinge o mesmo resultado termodinâmico.
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