Die Atkinson-siklus in die praktyk. Atkinson siklus enjin
Die Atkinson-siklus in die praktyk. Atkinson siklus enjin
Anonim

ICE word al 'n eeu lank in motors gebruik. Oor die algemeen het hul werkingsbeginsel nie groot veranderinge ondergaan sedert die begin van produksie nie. Maar aangesien hierdie enjin 'n groot aantal tekortkominge het, hou ingenieurs nie op om innovasies uit te vind om die motor te verbeter nie. Kom ons blaai na een van hulle, wat die Atkinson-siklus genoem word. Vandag kan jy hoor dat dit in sommige masjiene gebruik word. Maar wat is dit en hoe word die enjin daarmee beter?

Atkinson-siklus

atkinson siklus
atkinson siklus

Nikolaus Otto, 'n ingenieur van Duitsland, het in 1876 'n siklus voorgestel wat bestaan uit:

  • inlaat;
  • kompressie;
  • beroerte;
  • vrystelling.

En 'n dekade later het die Engelse uitvinder James Atkinson dit ontwikkel. Nadat ons egter die besonderhede verstaan het, kan ons die Atkinson-siklus heeltemal oorspronklik noem.

Binnebrandenjins verskil kwalitatief. Die krukas het immers verskuiwende monteerpunte, sodat wrywingsenergieverlies verminder word en die drukverhouding verhoog word.

werkdeur atkinson-siklus
werkdeur atkinson-siklus

Dit het ook ander gasverspreidingsfases. Op 'n konvensionele enjin sluit die suier onmiddellik nadat hy deur die doodpunt verby is. Die Atkinson-siklus het 'n ander skema. Hier is die slag aansienlik langer, aangesien die klep net halfpad op die suier tot bo-dooipunt sluit (waar, volgens Otto, reeds saampersing plaasvind).

Teoreties is die Atkinson-siklus ongeveer tien persent meer doeltreffend as Otto. Dit is egter vir 'n lang tyd nie in die praktyk gebruik nie as gevolg van die feit dat dit slegs teen hoë snelhede in die bedryfsmodus kan funksioneer. Daarbenewens is 'n meganiese aanjaer nodig, waarmee dit alles soms die "Atkinson-Miller-siklus" genoem word. Dit het egter geblyk dat by hom die voordele van die betrokke ontwikkeling verlore gegaan het.

atkinson siklus enjin
atkinson siklus enjin

Daarom, in passasiersmotors, is so 'n Atkinson-siklus amper nooit in die praktyk gebruik nie. Maar in hibriede modelle, soos die Toyota Prius, het vervaardigers dit selfs in reekse begin gebruik. Dit het moontlik geword as gevolg van die spesifieke werking van hierdie tipe enjins: teen 'n lae spoed beweeg die motor as gevolg van elektriese traksie en slegs tydens versnelling skakel dit oor na 'n petroleenheid.

Gasverspreiding

Die eerste Atkinson-siklus-enjin het 'n lywige gasverspreidingsmeganisme gehad wat baie geraas gemaak het. Maar toe hulle, danksy die ontdekking van die Amerikaanse Charles Knight, in plaas van die gewone aangedrewe kleppe spesiale spoele begin gebruik het in die vorm van 'n paar moue wat tussen die silinder en die suier gerangskik was, het die motor amper opgehou om geraas te maak. Maar die kompleksiteitdie ontwerp wat gebruik is, was redelik duur, maar in gesogte motorhandelsmerke was motoreienaars bereid om vir sulke gerief te betaal.

Reeds in die dertigerjare is so 'n verbetering egter laat vaar, omdat die enjins van korte duur was, en die verbruik van petrol en olie te hoog was.

Enjinontwikkelings in hierdie rigting is selfs vandag bekend - miskien sal ingenieurs van die tekortkominge van die Charles Knight-model ontslae kan raak en voordeel trek uit die voordele.

Universele Model van die Toekoms

Tans ontwikkel baie vervaardigers universele enjins, wat die krag van petrol-eenhede en uitstekende vastrapkrag en doeltreffendheid van dieselenjins sal kombineer.

In hierdie verband bewys die feit dat petroleenhede met direkte brandstofinspuiting 'n hoë kompressieverhouding van ongeveer dertien tot veertien eenhede bereik het (vir dieselenjins is hierdie vlak 'n bietjie meer as sewentien tot negentien) suksesvolle stappe in hierdie rigting. Hulle werk selfs op dieselfde manier as kompressie-ontstekingseenhede. Slegs die werkende mengsel moet kunsmatig met 'n kers aan die brand gesteek word.

In eksperimentele modelle is die kompressie selfs hoër – tot vyftien of sestien eenhede. Maar tot selfontbranding bereik die vlak nie. In plaas daarvan skakel die vonkprop af tydens bestendige beweging, wat die enjin in staat stel om na 'n dieselagtige modus oor te skakel en minder brandstof te verbruik.

Verbranding word deur elektronika beheer en maak aanpassings na gelang van eksterne omstandighede.

Die ontwikkelaars beweer dithierdie enjin is baie ekonomies. Daar is egter nie genoeg navorsing vir massaproduksie gedoen nie.

Veranderlike kompressieverhouding

Die aanwyser is baie belangrik. Krag, doeltreffendheid en ekonomie is immers direk afhanklik van 'n hoë kompressieverhouding. Natuurlik kan dit nie onbepaald verhoog word nie. Daarom het ontwikkeling reeds geruime tyd gestop. Andersins was daar 'n risiko van ontploffing, wat tot enjinskade kon lei.

Hierdie aanwyser word veral in superaangejaagde enjins weerspieël. Hulle verhit immers sterker, en daarom is die persentasie van die waarskynlikheid van ontploffing hier baie hoër. Daarom moet die kompressieverhouding soms verminder word, wat natuurlik die doeltreffendheid van die motor verminder.

Ideaal gesproke moet die kompressieverhouding glad verander na gelang van die bedryfsmodus en las. Daar was baie ontwikkelings, maar hulle is almal te ingewikkeld en duur.

Legendary Saab

Atkinson Miller-siklus
Atkinson Miller-siklus

Die beste resultate is deur Saab behaal toe hy in 2000 'n vyfsilinder-enjin vrygestel het, wat met 1,6 liter volume sowat tweehonderd vyf-en-twintig perde opgelewer het. Hierdie prestasie lyk vandag steeds ongelooflik.

Die enjin is in twee gedeel, waar die dele op 'n skarnier-manier aan mekaar gekoppel is. Die krukas, verbindingsstawe en suiers is onder geleë, en die silinders met koppe is aan die bokant. Die hidrouliese aandrywing kan die monoblok met silinders en koppe kantel, wat die kompressieverhouding verander wanneer die aandryfkompressor aangeskakel word. Ten spyte van al die doeltreffendheid,ontwikkeling moes ook vertraag word weens die hoë koste van konstruksie.

atkinson-siklus in die praktyk
atkinson-siklus in die praktyk

Makliker en meer toeganklik

Ons kan dus tot die gevolgtrekking kom dat die Atkinson-siklusenjin 'n beduidende rol gespeel het in die verbetering van die motormeganisme in die toekoms. Dit blyk dat verbeterings, gebaseer op mekaar, uiteindelik die binnebrandenjin na die optimale werkingsmodus sal lei.

Aanbeveel: