Atkinsonov ciklus u praksi. Motor na Atkinsonovu ciklusu

ICE je korišten na automobilima već stoljećima. Općenito, načelo njihovog rada nije prošlo većih promjena od početka izdavanja. Ali budući da ovaj motor ima puno nedostataka, inženjeri ne prestaju izumiti inovacije za poboljšanje motora. Obratimo se jednom od njih, koji se zove Atkinsonov ciklus. Danas možete čuti da se u nekim strojevima primjenjuje. Ali kako je to i kako motor postiže bolji rezultat?

Atkinsonov ciklus

Nikolaus Otto, inženjer iz Njemačke, predložio je 1876. ciklus koji se sastoji od:

• ulaz;
• kompresije;
• Radni udar;
• izdanje.

Desetljeće kasnije, engleski je izumitelj James Atkinson razvio. Međutim, otkrivajući pojedinosti, možete nazvati potpuno originalni pogled na Atkinsonov ciklus .

Motori s unutarnjim izgaranjem su kvalitativno različiti. Uostalom, koljenasto vratilo ima pristrane točke pričvršćenja, tako da se energija izgubljena u trenju smanjuje, a omjer kompresije se povećava.

Također na njemu postoje i druge faze distribucije plina. Na konvencionalnom motoru, klip se zatvara odmah nakon prolaska kroz mrtvi centar. Druga shema ima Atkinsonov ciklus. Ovdje je ciklus mnogo dulji, budući da se ventil zatvara samo na pola puta kroz klip na vrh mrtvog centra (gdje se Otto veže).

Teorijski, Atkinsonov ciklus je učinkovitiji od Otta za oko deset posto. Ipak, u praksi ga nije dugo upotrebljavala jer može funkcionirati u načinu rada samo pri velikim brzinama. Osim toga, potreban je mehanički kompresor, koji se ponekad naziva i "ciklus Atkinson-Miller". Međutim, ispostavilo se da su s njim izgubljene prednosti predmetnog razvoja.

Dakle, u automobilima takav ciklus Atkinson u praksi gotovo se ne koristi. No, u hibridnim modelima, poput Toyote Priusa, proizvođači su je počeli koristiti čak i serijski. To je omogućeno specifičnim radom ovih tipova motora: pri maloj brzini vozilo se kreće električnim vučenjem i samo kad se ubrzava prolazak u benzinsku jedinicu.

Distribucija plina

Prvi motor u Atkinsonovom ciklusu imao je nezgrapni mehanizam za raspodjelu plina, koji je izazvao veliku šum. No, kada su, zahvaljujući otkriću američkog Charlesa Knighta, umjesto uobičajenih ventila s pogonom, koristili posebne špule u obliku parova koji su bili postavljeni između cilindra i klipa, a motor je gotovo prestao stvarati šum. Međutim, složenost dizajna bila je vrlo skupo, ali u prestižnim robnim markama automobila, vlasnici automobila bili su spremni platiti takvu udobnost.

Ipak, već tridesetih godina takvo je poboljšanje napušteno, jer su motori bili kratkotrajni, a potrošnja benzina i ulja bila je previsoka.

Razvoj motora u tom smjeru poznat je danas - možda će se inženjeri moći riješiti nedostataka modela Charles Knight i iskoristiti prednosti.

Univerzalni model budućnosti

Trenutno, mnogi proizvođači razvijaju univerzalne motore, koji će kombinirati snagu benzinskih jedinica i izvrsnu potisak i ekonomičnost dizelskog motora.

U tom pogledu, činjenica da benzinske jedinice s izravnim ubrizgavanjem goriva imaju visok omjer kompresije od oko trinaest do četrnaest jedinica (dizelski motori imaju nešto više od sedamnaest do devetnaest godina), dokazuju uspješne korake u tom smjeru. Čak i rade na isti način kao i jedinice s kompresijskim paljenjem. Samo se radna smjesa mora umjetno zapaliti svijećom.

U eksperimentalnim modelima kompresija je još veća - do petnaest do šesnaest jedinica. Ali do samozapaljivanja dok se razina ne postigne. No, svijeća se isključi u ravnomjernom kretanju, tako da se motor prebaci u način rada poput dizela i troši malo goriva.

Spaljivanje je regulirano elektronikom, podešavanje ovisno o vanjskim okolnostima.

Programeri osiguravaju da je ovaj motor vrlo ekonomičan. Međutim, za serijsku proizvodnju istraživanja nije bilo dovoljno.

Omjer promjenjivog kompresije

Pokazatelj je vrlo važan. Uostalom, snaga, učinkovitost i ekonomija izravno ovise o visokom stupnju kompresije. Naravno, ne možete ga podići beskonačno. Stoga je neko vrijeme razvoj prestao. Inače bi postojao rizik od detonacije, što bi moglo dovesti do oštećenja motora.

Ovaj pokazatelj je posebno jak na motorima s superchargingom. Uostalom, oni se zagrijavaju više, pa je postotak vjerojatnosti pokretanja detonacije mnogo veći. Stoga, kompresijski omjer ponekad mora biti smanjen, zbog čega, dakako, pada učinkovitost motora.

Idealno, omjer kompresije trebao bi se glatko mijenjati ovisno o načinu rada i opterećenju. Bilo je mnogo razvoja, ali sve su previše složene i skupe.

Legendarni Saab

Najbolji rezultati postignuti su u Saabu kada je 2000. godine oslobodio pet-cilindarski motor, koji je proizveo oko dvjesto dvadeset i pet konja na 1,6 litara volumena. Ovo dostignuće danas izgleda nevjerojatno.

Motor je podijeljen na dvije, gdje su dijelovi međusobno spojeni na šarkama. Odozdo se nalazi koljenasto vratilo, klipnjače i klipovi, a na gornjim cilindrima glave. Hidraulički aktuator može naginjati monoblok s cilindrima i glavama, mijenjajući omjer kompresije kada se pogonski kompresor uključi. Unatoč svemu učinkovitosti, razvoj je također trebao biti odgođen zbog visokih troškova gradnje.

Lakše i pristupačnije

Dakle, može se zaključiti da je motor koji je pokrenut na Atkinsonovu ciklusu igrao značajnu ulogu u poboljšanju mehanizma motora u budućnosti. Čini se da će poboljšanja, međusobno utemeljena, voditi ICE, konačno, na optimalan način rada.