Atkinsonov cikel v praksi. Motor temelji na ciklu Atkinson

ICE je bil uporabljen na avtomobilih stoletja. Načeloma njihovega dela na splošno ni bilo večjih sprememb od začetka izdaje. Ker pa ima ta motor veliko pomanjkljivosti, inženirji ne prenehajo izumljati inovacij za izboljšanje motorja. Naj se obrnemo na eno izmed njih, ki se imenuje Atkinsonov cikel. Danes lahko to slišite v nekaterih strojih. Toda, kako mu je všeč in kako se motor z njim izboljša?

Atkinsonov cikel

Nikolaus Otto, inženir iz Nemčije, je leta 1876 predlagal cikel, ki ga sestavljajo:

• sprejem;
• stiskanje;
• delovna kap;
• sprostitev.

Desetletje kasneje ga je razvil angleški izumitelj James Atkinson. Vendar, ko je podrobno razumel, je mogoče poimenovati popolnoma izvirno prijazni cikel Atkinson.

Motorji z notranjim zgorevanjem kakovostno drugačna. Konec koncev ročična gred ima pristranske pritrdilne točke, tako da se zmanjša izguba energije pri trenju, in kompresijsko razmerje povečal.

Na njem so tudi druge faze, ki delijo plin. Na konvencionalnem motorju se bat zatakne takoj po prehodu skozi mrtvo središče. Druga shema ima Atkinsonov cikel. Tukaj je cikel precej daljši, saj se ventil zapira le na polovici poti skozi bati do zgornjega mrtvega centra (kjer že Otto že stisne).

Teoretično je Atkinsonov cikel bolj učinkovit kot Otto za približno deset odstotkov. Vendar pa se v praksi dolgo ne uporablja, saj lahko deluje v načinu delovanja samo pri visokih hitrostih. Poleg tega je potreben mehanski kompresor, ki se včasih imenuje tudi cikel "Atkinson-Miller". Vendar pa se je izkazalo, da so bile z njim izgubljene prednosti zadevnega razvoja.

Zato se v avtomobilih tak krog Atkinsona v praksi skoraj ne uporablja. Toda v hibridnih modelih, kot je Toyota Prius, so ga proizvajalci začeli uporabljati tudi serijsko. To je bilo mogoče zaradi posebnih postopkov za te vrste motorjev: a hitrost vozila z nizkimi premika zaradi električne vleke med pospeševanjem in samo preklopi na bencin enoto.

Distribucija plina

Prvi motor v ciklu Atkinson je bil velikan mehanizem za distribucijo plina, kar naredi velik hrup. Toda, ko je zaradi odkritja ameriškega Charles Knight namesto običajnih jeklenih ventilov s pogonom za uporabo posebne tuljave v obliki par rokavov, ki so razporejeni med cilinder in bat, motor skoraj ustavil izdelavo hrupa. Vendar kompleksnost modela, ki se uporablja odpraviti precej drag, ampak v najbolj prestižnih znamk avtomobilov motoristov bili pripravljeni plačati za to udobje.

Kljub temu je bilo že v tridesetih letih takšno izboljšanje zavrnjeno, ker so bili motorji kratkotrajni, poraba bencina in olja pa je bila prevelika.

Razvoj motorjev v tej smeri je danes znan - morda se bodo inženirji lahko znebili pomanjkljivosti modela Charles Knight in izkoristili prednosti.

Univerzalni model prihodnosti

Veliko proizvajalcev trenutno razvija univerzalne motorje, ki bodo združili moč bencinskih enot in odlično vleko ter gospodarnost dizelskih motorjev.

V zvezi s tem, samo dejstvo, da so bencinski enote z neposrednim vbrizgavanjem goriva, dosegla visoko kompresijsko indeks red trinajstih ali štirinajstih enotah je (pri dizelskih motorjih, ta raven je malo več kot sedemnajst ali devetnajst) dokazuje uspešne korake v tej smeri. Delujejo enako kot enote za stiskanje. Samo delovno mešanico je treba umetno vžgati s svečo.

V eksperimentalnih modelih je kompresija še višja - do petnajst do šestnajst enot. Toda do samega sebe, dokler nivo ni dosežen. Toda sveča se izklopi z enakomernim gibanjem, tako da se motor preklopi na dizelski način in porabi malo goriva.

Prižge se regulira z elektroniko, s čimer se prilagodijo glede na zunanje okoliščine.

Razvijalci zagotavljajo, da je ta motor zelo ekonomičen. Vendar za serijsko proizvodnjo raziskav ni bilo dovolj.

Spremenljivo razmerje stiskanja

Indikator je zelo pomemben. Konec koncev, koeficient učinkovitosti in gospodarstvo je neposredno odvisna od visoke stopnje stiskanja. Seveda ga ne morete dvigniti neskončno. Zato se je razvoj nekaj časa ustavil. V nasprotnem primeru obstaja nevarnost detonacije, kar lahko povzroči poškodbe motorja.

Ta indikator je še posebej močan na motorjih s polnjenjem. Navsezadnje se segrejejo več, zato je odstotek verjetnosti sproščanja detonacije precej višji. Zato je treba stisko včasih zmanjšati, zaradi česar se seveda zmanjša učinkovitost motorja.

V idealnem primeru bi se stiskanje razmeroma dobro spremenilo, odvisno od načina delovanja in obremenitve. Veliko je bilo razvoja, vendar so preveč zapleteni in dragi.

Legendarni Saab

Najboljši rezultati so bili doseženi s strani podjetja Saab, ko je izšel leta 2000, pet-valjni motor, ki je na 1,6 litra obseg dali približno 225 konjev. Ta dosežek se danes zdi neverjeten.

Motor je razdeljen na dva dela, kjer so deli povezani drug na drugega na tečajno pot. Od spodaj je nameščena ročična gred, povezovalne palice in bati ter na zgornji valji z glavami. Hidravlični pogon je zmožen nagibati sladkarije z valji in glavami, s spreminjanjem stiskanja, ko je pogonski kompresor vklopljen. Kljub vsej ućinkovitosti je bilo treba zaradi visokih strośkov gradnje prestaviti tudi razvoj.

Lažje in bolj dostopno

Tako je mogoče sklepati, da je motor, ki deluje na ciklu Atkinson, imel v prihodnosti pomembno vlogo pri izboljšanju motornega mehanizma. Zdi se, da bodo izboljšave, ki temeljijo drug na drugega, vodile ICE, končno pa k optimalnemu delovnemu režimu.