Subiecte:
- ciclul Atkinson-Miller
- Originile ciclului Atkinson-Miller
Ciclul Atkinson-Miller:
Motoarele cu un raport de compresie ridicat pot furniza multă putere. Cu toate acestea, la sarcini reduse ale motorului (sarcină parțială), motorul este ineficient: chiar și la sarcini mici, deasupra pistonului se formează o presiune ridicată, ceea ce provoacă ineficiență și, prin urmare, este nedorită în acest caz. Pentru a obține o eficiență ridicată la sarcină parțială cu un raport de compresie mai mare, unii producători aplică principiul Atkinson-Miller. Numele Atkinson și Miller sunt uneori confuze și greșite. Următorul capitol explică diferențele și asemănările dintre aceste invenții.
Cu principiul Atkinson-Miller, supapa de admisie este menținută deschisă mai mult timp în timpul cursei de compresie la sarcină parțială (aproximativ 20 până la 30 de grade arbore cotit): aerul de admisie curge parțial înapoi în galeria de admisie. Cantitatea de aer deasupra pistonului după închiderea supapei de admisie este mult mai mică decât la motoarele în care supapa de admisie se închide la sfârșitul cursei de admisie. Cu un volum de aer mai mic deasupra pistonului, mai puțin aer trebuie comprimat (mai puțină contraforță în timpul cursei de compresie). Cantitatea de combustibil care trebuie injectată este acum și mai mică: mai puțin aer înseamnă și mai puțin combustibil.
Consecința închiderii mai târziu a supapei de admisie este un nivel de umplere mai scăzut. Acest lucru este în detrimentul puterii motorului, dar beneficiază de ardere generală. Ciclul Atkinson-Miller este ideal pentru vehiculele hibride, deoarece motorul cu ardere nu mai este singura sursă de energie, ci este susținut de motorul electric, sau servește doar la încărcarea acumulatorului (hibrid de serie). În plus, modificarea temporizării supapelor în alte condiții de funcționare decât sarcina parțială poate avansa sincronizarea supapei de admisie.
O serie de producători aplică principiul Atkinson-Miller la motoarele cu ardere ale mașinilor lor hibride. Aceștia sunt în principal producători coreeni și japonezi: Hyundai, Honda și Kia.
Imaginile de mai jos prezintă diagrama indicatoare și diagrama PV a unui motor normal pe benzină alături de cea a motorului de principiu Atkinson. Deoarece prin principiul Atkinson comprimarea aerului începe abia mai târziu în cursa de compresie, acest lucru se reflectă în aceste diagrame. Reducerea pierderilor de compresie crește eficiența termică.
Originea ciclului Atkinson-Miller:
În secțiunea anterioară am discutat despre aplicarea ciclului Atkinson-Miller. În literatură, denumirile tehnicilor lui Atkinson și Miller sunt adesea combinate, chiar dacă erau două invenții separate cu același scop. Istoria principiilor Atkinson și Miller este descrisă mai jos.
Atkinson: James Atkinson (Marea Britanie, 1882) a lucrat la invenția sa în care a putut crește eficiența unui motor cu piston prin creșterea cursei de putere. Prin intermediul unui sistem complex cu tije și mecanisme de balansare, cursa pistonului a cursei de putere ar putea fi mai mare decât cea a cursei de admisie.
Animația arată cele patru timpi în binecunoscutul proces în patru timpi:
- accident vascular cerebral de admisie (aport, ansaugen)
- cursa de compresie
- cursa de putere (expansiune, manopera)
- cursa de evacuare (esapament, ausstossen)
Motorul Atkinson nu a fost dezvoltat în continuare la acea vreme, deoarece designul era prea complex la acea vreme și a existat o pierdere prea mare de putere.
Morar: Ralph Miller (Statele Unite ale Americii, 1947) a dezvoltat tehnica prin care supapa de admisie se închide ulterior pentru a reduce presiunea finală de compresie (vezi capitolul anterior). Prin modificarea temporizării supapelor, se atinge același obiectiv ca și în cazul principiului Atkinson: limitarea pierderilor de energie mecanică în cursa de compresie cu mai puțin aer. Diferența dintre principiile Atkinson și Miller este că Atkinson realizează curse de compresie și putere diferite din punct de vedere fizic, iar Miller cu ieșirea din sincronizarea supapei de admisie obține același rezultat termodinamic.
Pagina înrudită:
