denekler:
- Atkinson-Miller döngüsü
- Atkinson-Miller döngüsünün kökenleri
Atkinson-Miller döngüsü:
Yüksek sıkıştırma oranına sahip motorlar çok fazla güç sağlayabilir. Bununla birlikte, düşük motor yüklerinde (kısmi yük) motor verimsizdir: düşük yüklerde bile pistonun üzerinde yüksek bir basınç oluşur, bu da verimsizliğe neden olur ve bu nedenle bu durumda istenmeyen bir durumdur. Kısmi yükte daha yüksek sıkıştırma oranıyla yüksek verim elde etmek için bazı üreticiler Atkinson-Miller prensibini uygulamaktadır. Atkinson ve Miller isimleri bazen karıştırılıyor ve yanlış yerleştiriliyor. Bir sonraki bölümde bu buluşlardaki farklılıklar ve benzerlikler açıklanmaktadır.
Atkinson-Miller prensibi ile emme valfi, kısmi yükte (yaklaşık 20 ila 30 krank mili derecesi) sıkıştırma stroku sırasında daha uzun süre açık tutulur: emme havası kısmen emme manifolduna geri akar. Emme valfi kapatıldıktan sonra pistonun üzerindeki hava miktarı, emme stroku sonunda emme valfinin kapandığı motorlara göre çok daha düşüktür. Pistonun üzerinde daha az hava hacmi olduğunda, daha az havanın sıkıştırılması gerekir (sıkıştırma stroku sırasında daha az karşı kuvvet). Enjekte edilecek yakıt miktarı da artık daha az: daha az hava aynı zamanda daha az yakıt anlamına da geliyor.
Giriş valfinin daha sonra kapatılmasının sonucu, daha düşük bir dolum seviyesidir. Bu, motor gücü pahasına olur, ancak genel yanmaya fayda sağlar. Atkinson-Miller çevrimi hibrit araçlar için idealdir çünkü yanmalı motor artık tek güç kaynağı değildir, elektrik motoru tarafından desteklenir veya yalnızca akü paketini şarj etmeye hizmet eder (seri hibrit). Ayrıca, kısmi yük dışındaki çalışma koşullarında valf zamanlamasının değiştirilmesi, emme valfi zamanlamasını ilerletebilir.
Bazı üreticiler Atkinson-Miller prensibini hibrit araçlarının yanmalı motorlarına uyguluyor. Bunlar çoğunlukla Koreli ve Japon üreticilerdir: Hyundai, Honda ve Kia.
Aşağıdaki resimlerde Atkinson prensibine sahip motorun yanındaki normal bir benzinli motorun gösterge diyagramı ve PV diyagramı gösterilmektedir. Atkinson prensibine göre havanın sıkıştırılması ancak sıkıştırma strokunda daha sonra başladığından, bu durum bu diyagramlara yansıtılmıştır. Sıkıştırma kaybının azaltılması termal verimliliği artırır.
Atkinson-Miller döngüsünün kökeni:
Önceki bölümde Atkinson-Miller döngüsünün uygulanmasını tartıştık. Literatürde, aynı amaca yönelik iki ayrı buluş olmasına rağmen Atkinson ve Miller tekniklerinin isimleri sıklıkla birleştirilir. Atkinson ve Miller ilkelerinin tarihçesi aşağıda anlatılmaktadır.
Atkinson: James Atkinson (Büyük Britanya, 1882), güç strokunu artırarak pistonlu motorun verimliliğini artırabileceği icadı üzerinde çalıştı. Çubuklar ve sallanma mekanizmaları içeren karmaşık bir sistem sayesinde, güç strokunun piston stroku emme strokundan daha yüksek olabilir.
Animasyon, iyi bilinen dört zamanlı süreçteki dört vuruşu gösteriyor:
- emme vuruşu (emme, ansaugen)
- sıkıştırma stroku
- Güç vuruşu (genleşme, emek)
- egzoz stroku (egzoz, ausstossen)
Atkinson motoru o zamanlar daha fazla geliştirilmemişti çünkü o zamanlar tasarım çok karmaşıktı ve çok fazla güç kaybı vardı.
Değirmenci: Ralph Miller (Amerika Birleşik Devletleri, 1947), son sıkıştırma basıncını azaltmak için emme valfinin daha sonra kapanması tekniğini geliştirdi (önceki bölüme bakın). Valf zamanlamasını değiştirerek Atkinson prensibiyle aynı hedefe ulaşılır: sıkıştırma strokunda mekanik enerji kaybını daha az havayla sınırlamak. Atkinson ve Miller prensipleri arasındaki fark, Atkinson'un fiziksel olarak farklı sıkıştırma ve güç vuruşları yapması ve emme valfi zamanlamasının çıkışıyla Miller'ın aynı termodinamik sonucu elde etmesidir.
İlgili sayfa:
