Cos'è, quali sono le differenze nel lavoro del motore. Ciclo di Otto. Atkinson. Mugnaio. Cos'è, quali sono le differenze nel lavoro del principio del motore Miller Engine

Prima di raccontare le caratteristiche del millir ciclo miller (millir ciclo), noto che non è un a cinque vie, ma i quattro tempi, come il motore OTTO. Il motore di Miller non è altro che un motore classico migliorato combustione interna. Strutturalmente, questi motori sono quasi gli stessi. La differenza sta nelle fasi della distribuzione del gas. Li distingue che il motore classico funziona sul ciclo dell'ingegnere tedesco Nikolos Otto, e il motore di maller "Miller" - sul ciclo dell'ingegnere britannico James Atkinson, anche se per qualche motivo prende il nome dopo l'ingegnere americano Ralph Miller. Quest'ultimo ha anche creato il suo ciclo di DVS, ma nella sua efficacia è inferiore al ciclo Atkinson.

L'attrattiva dei "sei" a forma di V, installata sul modello XEDOS 9 (millennia o Eunos 800), è che con un volume di lavoro di 2,3 L, emette la potenza di 213 CV. E coppia 290 Nm, equivalente alle caratteristiche dei motori da 3 litri. Allo stesso tempo, il consumo di carburante di un motore così forte è molto basso sull'autostrada 6.3 (!) L / 100 km, in città - 11,8 l / 100 km, che corrisponde agli indicatori di motori da 1,8-2 litri. Non male.

Per affrontare il segreto del motore di Miller, dovresti ricordare il principio del lavoro a tutti i familiari motori a quattro tempi OTTO. Primo orologio - tatto di aspirazione. Inizia dopo aver aperto la valvola di aspirazione quando il pistone è vicino alla cima del punto morto (NTT). Andando giù, il pistone crea un aspirapolvere nel cilindro, che contribuisce all'aspirazione di aria e carburante in loro. Allo stesso tempo, nelle modalità di piccole e medie velocità del motore, quando l'acceleratore è aperto in parte, le cosiddette perdite di pompaggio appaiono. La loro essenza - grazie al grande vuoto nel collettore di aspirazione, i pistoni devono lavorare nella modalità della pompa, che viene speso parte del potere del motore. Inoltre, il riempimento di cilindri di carichi fresco si deteriora e di conseguenza il consumo di carburante e le emissioni di sostanze nocive nell'atmosfera aumenta. Quando il pistone raggiunge il fondo del punto morto (NMT), la valvola di aspirazione si chiude. Dopodiché, il pistone, si avvicina, comprime la miscela di combustibile - i flussi di tatto di compressione. Vicino alle fiamme della miscela VMT, la pressione nella camera di combustione aumenta, il pistone si muove - il movimento del lavoro. In NMT, si apre una valvola di scarico. Quando il pistone si sposta - il tatto di rilascio - i gas di scarico rimanenti nei cilindri vengono spinti nel sistema di rilascio.

Vale la pena notare che al momento dell'apertura della valvola di scarico, i gas dei cilindri sono ancora sotto pressione, quindi il rilascio di questa energia non utilizzata è chiamata la perdita di rilascio. La funzione di riduzione del rumore allo stesso tempo è stata posta sul silenziatore del sistema di scarico.

Per ridurre i fenomeni negativi, che si verificano quando il motore funziona con lo schema di fase classico della fase di distribuzione del gas, nel motore del motore di Maller, le fasi di distribuzione del gas modificate in base al ciclo Atkinson. La valvola di aspirazione è chiusa non vicino al fondo del punto morto, ma molto più tardi - quando si gira l'albero motore per 700 da NMT (nel motore Ralph del Miller, la valvola si chiude al contrario - molto prima di passare il pistone NMT). Il ciclo di Atkinson dà una serie di vantaggi. Innanzitutto, le perdite di pompaggio sono ridotte, poiché parte della miscela quando il pistone si sposta è spinto nel collettore di aspirazione, riducendo il vuoto in esso.

In secondo luogo, il grado di compressione cambia. Teoricamente, rimane lo stesso, dal momento che il colpo del pistone e il volume della camera di combustione non cambia, ma in effetti, a causa della chiusura tardiva della valvola di ingresso, diminuisce da 10 a 8. e questo è ridotto per la probabilità della detonazione Combustione del carburante, il che significa che non è necessario sollevare la velocità della velocità del motore alla ridotta trasmissione con un carico crescente. Riduce la probabilità di detonazione Combustione e il fatto che la miscela combustibile stimolata dai cilindri quando il pistone si sposta fino alla chiusura della valvola, toglie una parte del calore selezionato dalle pareti della camera di combustione nel collettore di aspirazione.

In terzo luogo, la relazione tra i gradi di compressione ed espansione è stata disturbata, poiché a causa della successiva chiusura della valvola di aspirazione, la durata del tatto di compressione rispetto alla durata del tatto di espansione quando viene aperta la valvola di scarico, diminuita significativamente. Il motore funziona sul cosiddetto ciclo con un maggiore grado di estensione, in cui l'energia del gas di scarico viene utilizzata un periodo più lungo, cioè. Con una diminuzione della perdita di rilascio. Ciò consente di utilizzare più pienamente l'energia dei gas di scarico, che, infatti, ha assicurato l'elevata induzione del motore.

Per ottenere alta potenza e coppia necessaria per il modello di Elite "Mazdovskaya", il motore Miller viene utilizzato dal compressore meccanico Lascholm installato nel crollo del blocco cilindro.

Oltre al motore per auto da 2,3 litri XEDOS 9, il ciclo Atkinson ha iniziato ad applicare in un motore di installazione ibrido auto a basso carico Toyota Prius.. Differisce da "Mazdovsky" dal fatto che non c'è ventilatore in esso, e il rapporto di compressione ha un significato elevato - 13.5.

Cycle Miller ( Biller Cycle.) È stato proposto nel 1947 dall'ingegnere americano Ralph Miller, come metodo per combinare i vantaggi del motore Atkinson con un meccanismo del pistone più semplice del motore diesel o dell'OTO.

Il ciclo è stato progettato per ridurre ( ridurre) Temperature e pressione della carica di aria fresca ( carica la temperatura dell'aria.) Prima della compressione ( compressione) nel cilindro. Di conseguenza, la temperatura di combustione nel cilindro è ridotta a causa dell'espansione adiabatica ( espansione Adiabatica.) Carica d'aria fresca quando si entra nel cilindro.

Il concetto del ciclo del mugnaio include due opzioni ( due varianti.):

a) la scelta del tempo di chiusura prematura ( tempi di chiusura avanzata) valvola di ingresso ( vALVOLA D'INGRESSO) o un progresso di chiusura - prima del fondo del punto morto ( centro morto inferiore.);

b) Scegliere una valvola di ingresso del tempo di chiusura tardiva - dopo il punto morto inferiore (BDC).

Originariamente, è stato utilizzato il ciclo del mugnaio ( inizialmente usato) Aumentare la specifica potenza di alcuni motori diesel ( alcuni motori.). Riducendo la temperatura della carica di aria fresca ( Riducendo la temperatura della carica) Il cilindro del motore ha portato ad un aumento della potenza senza modifiche significative ( principali cambiamenti.) Blocco di cilindri ( unità cilindro.). Ciò era dovuto al fatto che la diminuzione della temperatura all'inizio del ciclo teorico ( all'inizio del ciclo) Aumenta la densità di carica dell'aria ( densità dell'aria.) senza cambiare pressione ( cambiamento di pressione.) nel cilindro. Mentre la forza meccanica del motore ( limite meccanico del motore) si sposta a un potere più elevato ( potenza superiore), limite di carico termico ( limite di carico termico.) cambia a temperature medie inferiori ( temperature medie più basse.) Ciclo.

In futuro, il ciclo di Miller ha causato un interesse in termini di riduzione delle emissioni di NOh. Selezione intensa emissioni nocive Noh inizia quando la temperatura viene superata nel cilindro del motore superiore a 1500 ° C - in questo stato, gli atomi di azoto diventano chimicamente attivi a causa delle perdite di uno o più atomi. E quando si utilizza il ciclo del mugnaio quando la temperatura del ciclo è ridotta ( ridurre le temperature del ciclo) senza cambiare potenza ( potenza costante) una riduzione del 10% nell'emissione di NOH a pieno carico e dell'1% ( pER CENTO.) Riducendo il consumo di carburante. Principalmente ( principalmente) Questo è dovuto a una diminuzione delle perdite di calore ( perdite di calore.) Alla stessa pressione nel cilindro ( livello di pressione del cilindro.).

Tuttavia, significativamente più alto sovralimentato ( pressione di spinta significativamente più alta) Alla stessa potenza e aria riguardo al carburante ( rapporto aereo / carburante) Ha reso difficile diffondere il ciclo del mugnaio. Se la pressione massima realizzabile del turbocompressore a gas ( pressione massima acheavable boost) Sarà troppo basso rispetto al valore desiderato della pressione media efficace ( desiderato significa pressione efficace), questo porterà a una significativa restrizione delle prestazioni ( derenting significativo.). Anche nel caso abbastanza alta pressione Regolare la possibilità di una diminuzione del consumo di carburante sarà parzialmente neutralizzata ( parzialmente neutralizzato) A causa di troppo veloce ( troppo rapidamente.) Riduzione del compressore e della turbina KPD ( compressore e turbina.) Turbocompressore a gas gradi alti compressione ( rapporti ad alto compressione.). Pertanto, l'uso pratico del ciclo Miller ha richiesto l'uso di un turbocompressore a gas con un livello molto alto di compressione della pressione ( rapporti di pressione del compressore molto elevati) IO. alta efficienza con alti gradi di compressione ( eccellente efficienza a rapporti ad alta pressione).

Quindi nei motori ad alta velocità di 32FFX aziende Ingegneria Niigata.» pressione massima Combustione Px e temperatura nella camera di combustione ( camera di combustione.) sono supportati a un livello normale ridotto ( livello normale.). Ma allo stesso tempo, la media pressione efficace (freno significa pressione efficace) e ha ridotto il livello delle emissioni nocive NOh ( riduci le emissioni NOx.).

NEL motore diesel 6L32FX Niigata Company Selezionata Prima versione del ciclo Miller: Tempo di chiusura prematura della valvola di aspirazione per 10 gradi a NMT (BDC), anziché 35 gradi dopo NMT ( dopoBDC) come un motore 6L32CX. Dal momento che il tempo di riempimento diminuisce, sotto la pressione normale ( normale pressione di aumento) Il cilindro riceve un volume più piccolo di carica di aria fresca ( il volume dell'aria è ridotto). Di conseguenza, il flusso della combustione del carburante nel cilindro si deteriora e, di conseguenza, la potenza di uscita è ridotta e la temperatura dei gas di scarico aumenta ( la temperatura di scarico aumenta.).

Per ottenere l'ex potenza di uscita predeterminata ( uscita targata) È necessario aumentare la quantità di aria con un tempo ridotto della ricevuta al cilindro. Per fare ciò, aumentare la pressione della spinta ( aumentare la pressione della spinta).

Allo stesso tempo, un sistema di turbonduva a gas singolo ( turbocompressione a singolo stadio) non può fornire una maggiore pressione di spinta ( più alta pressione di aumento).

Pertanto, lo sviluppo di un sistema a due stadi ( sistema a due stadi) Turbonduva a gas, in cui i turbocompressori a bassa e alta pressione ( bassa pressione e turbocompressori ad alta pressione) Situato in modo coerente ( collegato in serie.) in sequenza. Dopo ogni turbocompressore, sono installati due refrigeratori di aria intermedia ( interventi di raffreddamento dell'aria.).

L'introduzione del ciclo di Miller in congiunzione con un sistema a gas a due fasi ha permesso di aumentare il fattore di potenza a 38.2 (la pressione media efficace è 3.09 MPa, il tasso medio del pistone è di 12,4 m / s) all'110% del) caricare ( richieduto il carico massimo). Questo è il migliore il risultato raggiunto Per motori con un diametro del pistone 32 cm.

Inoltre, un decremento del 20% del livello di livello di emissione è stato raggiunto in parallelo ( Livello di emissione NOx.) Fino a 5,8 g / kWh con la norma dei requisiti dell'IMO 11.2 G / KWh. Consumo di carburante ( Consumo di carburante) Era un po 'aumentato quando si lavora su carichi bassi ( carichi bassi) Lavoro. Tuttavia, con carichi medi e alti ( carichi più alti.) Il consumo di carburante è diminuito del 75%.

In questo modo, Motore di efficienza Atkinson è aumentato a causa di una diminuzione meccanica nel tempo (il pistone si muove più velocemente del basso) tatto di compressione rispetto alla mossa di lavoro (tatto di espansione). Nel ciclo di Miller compressione tut. in relazione alla mossa di lavoro ridotto o aumentato a causa del processo di ingresso . Allo stesso tempo, il movimento della velocità del pistone su e giù viene salvato lo stesso (come nel motore classico Otto - Diesel).

Con la stessa pressione di pressione, la carica del cilindro è diminuisce aria fresca a causa di una diminuzione del tempo ( ridotto da tempi adatti) Apertura della valvola di ingresso ( vALVOLA DI INGRESSO.). Pertanto, la carica di aria fresca ( aria di carica.) Il turbocompressore è compresso ( compresso) fino a una pressione più grande del necessario per il ciclo del motore ( ciclo del motore). Così, aumentando la grandezza della pressurizzazione, con un tempo di apertura ridotto della valvola di ingresso, la stessa porzione di aria fresca fluisce nel cilindro. Allo stesso tempo, la carica fresca dell'aria, passando attraverso una sezione di flusso di ingresso relativamente stretta, si espande (effetto choke) nei cilindri ( cilindri.) e si raffredda di conseguenza ( conseguente raffreddamento.).

Atkinson, Miller, Otto e altri nella nostra piccola escursione tecnica.

Per cominciare, capiremo quale sia il ciclo di funzionamento del motore. DVS è un oggetto che trasforma la pressione dalla combustione del carburante nell'energia meccanica, e poiché funziona con il calore, quindi è una macchina di calore. Quindi, il ciclo per la macchina di calore è un processo circolare in cui sono coincidono i parametri iniziali e finali, che determinano lo stato del fluido di lavoro (nel nostro caso è un cilindro con un pistone). Questi parametri sono pressione, volume, temperatura e entropia.

Sono questi parametri specificati che il motore funzionerà, e in altre parole - quale sarà il suo ciclo. Pertanto, se hai un desiderio e una conoscenza della termodinamica, puoi creare il tuo ciclo di calore. La cosa principale in seguito far funzionare il tuo motore per dimostrare il diritto di esistere.

Ciclo Otto.

Iniziamo con il ciclo di lavoro più importante, che viene utilizzato quasi tutti i CLIE nel nostro tempo. Prende il nome da Nicolaus August Otto, un inventore tedesco. Originariamente Otto ha usato gli sviluppi del Jean Lenoara belga. Una piccola comprensione del design iniziale darà questo modello del motore di Lenoara.

Poiché Lenoir e Otto non avevano familiarità con l'ingegneria elettrica, quindi l'accensione nei loro prototipi è stata creata da una fiamma aperta, che una miscela è stata illuminata attraverso il tubo all'interno del cilindro. La principale differenza tra il motore OTTO dal motore Lenoara era nel posizionamento del cilindro verticalmente, che è arrivato attraverso Otto per utilizzare l'energia dei gas di scarico per aumentare il pistone dopo la corsa di lavoro. La forza lavoro del pistone è iniziata sotto l'azione della pressione atmosferica. E dopo la pressione nel cilindro ha raggiunto l'atmosfera, la valvola di scarico si è aperta e i gas di scarico furono spinti con la sua massa. È la completezza dell'uso dell'energia ha permesso di aumentare l'efficienza per mozzafiato in quel periodo del 15%, che ha superato l'efficienza anche macchine a vapore. Inoltre, questo progetto ha permesso di utilizzare meno di cinque volte più piccolo del carburante, che ha portato quindi al dominio totale di tale progettazione sul mercato.

Ma il principale merito di Otto è l'invenzione del processo a quattro tempi del lavoro del motore. Questa invenzione è stata fatta nel 1877 ed è stata quindi brevettata. Ma gli industriali francesi hanno combattuto nei loro archivi e hanno scoperto che l'idea di lavorare a quattro tempi da qualche anno prima del brevetto Otto ha descritto il francese Bo de Roche. Ciò ha permesso di ridurre i pagamenti dei brevetti e sviluppare i nostri motori. Ma grazie all'esperienza, i motori OTTO erano sulla testa migliori concorrenti. E nel 1897, fecero 42 mila pezzi.

Ma cosa, in realtà, è questo ciclo Otto? Questi ci sono familiari con un banco scolastico Quattro tracker della FF - ingresso, compressione, movimento del lavoro e rilascio. Tutti questi processi occupano una quantità di tempo uguale e le caratteristiche termiche del motore sono mostrate nel seguente grafico:

Dove 1-2 è una compressione, 2-3 - una corsa di lavoro, 3-4 - rilascio, 4-1 - ingresso. L'efficienza di tale motore dipende dal grado di compressione e indicatore Adiabatico:

Dove n è il grado di compressione, K è una tariffa Adiabat, o il rapporto tra capacità di calore termico a una pressione costante alla capacità termica del gas a un volume costante.

In altre parole, questa è la quantità di energia che devi spendere per restituire il gas all'interno del cilindro allo stato precedente.

Ciclo Atkinson.

È stato inventato nel 1882 da James Atkinson, un ingegnere britannico. Il ciclo di Atkinson aumenta l'efficienza del ciclo di OTTO, ma riduce i risultati dell'alimentazione. La differenza principale è tempo diverso eseguendo diversi potenziamenti del lavoro del motore.

Il design speciale delle leve del motore di Akinson consente di effettuare tutti e quattro i tempi del pistone in un solo atto di twist dell'albero motore. Inoltre, questo design rende le mosse del pistone di diverse lunghezze: la corsa del pistone durante l'ingresso e il rilascio è più lungo che durante la compressione ed espansione.

Un'altra caratteristica del motore è che le camme di distribuzione del gas (valvole di apertura e chiusura) si trovano direttamente sull'albero motore. Ciò elimina la necessità di un'installazione separata. distribuzione Vala.. Inoltre, non è necessario installare un cambio, poiché albero motore Spinning da due volte meno velocità. Nel XIX secolo, il motore di distribuzione non ha ricevuto a causa di meccanismi complessi, ma alla fine del ventesimo secolo divenne più popolare, poiché cominciò ad essere applicato sugli ibridi.

Quindi, in costoso Lexus ci sono così strani aggregati? No, no, il ciclo di Atkinson nella sua forma pura, nessuno stava per implementare, ma per modificare i soliti motori per questo - abbastanza reale. Pertanto, non raccogliamo a lungo su Atkinson e continueremo al ciclo, che lo incarnò in realtà.

Ciclo miller.

Il ciclo Miller è stato proposto nel 1947 dall'ingegnere americano Ralph Miller come metodo per combinare i vantaggi del motore Atkinson con altro motore semplice Otto. Invece di fare un tatto di compressione meccanico più corto di un tatto di corsa di lavoro (come nel classico motore di Atkinson, dove il pistone si muove più velocemente rispetto a), Miller è aumentato di tagliare il tatto di compressione dovuto al tatto di aspirazione, mantenendo il movimento del movimento pistone e abbassare la stessa velocità (come nel motore classico Otto).

Per fare ciò, Miller ha offerto due approcci diversi: chiudere significativamente la valvola di aspirazione prima della fine del tatto di aspirazione, o per chiuderlo significativamente più tardi rispetto alla fine di questo tatto. Il primo approccio negli automobilisti è il nome condizionale della "ingresso abbreviato" e la seconda - "compressione abbreviata". In definitiva, entrambi questi approcci danno la stessa cosa: riducendo il grado effettivo di compressione della miscela di lavoro relativa al geometrico mantenendo il grado di estensione invariato (cioè il tatto di corsa di lavoro rimane lo stesso del motore OTTO e il Il tatto di compressione è ridotto - come Atkinson, è ridotto solo non nel tempo, ma in base al grado di compressione della miscela).

Pertanto, la miscela nel motore Miller è compressa meno di quanto dovrebbe essere compressa in un motore OTO della stessa geometria meccanica. Ciò consente di aumentare il grado geometrico di compressione (e, di conseguenza, il grado di espansione!) Sopra i limiti causati dalle proprietà di detonazione del carburante - portando la compressione effettiva a valori validi a causa del ciclo di compressione sopra descritto. In altre parole, con lo stesso grado reale di compressione (carburante limitato), il motore Miller ha un grado significativamente maggiore di espansione rispetto al motore OTTO. Ciò consente di utilizzare più appieno l'energia in espansione nel cilindro, che, infatti, aumenta l'efficienza termica del motore, garantisce un'elevata efficienza del motore e così via. Inoltre uno dei vantaggi del ciclo Miller è la possibilità di una variazione più ampia del tempo di accensione senza il rischio di detonazione, che offre maggiori opportunità per gli ingegneri.

Il beneficio dall'aumento dell'efficienza termica del ciclo Miller relativo al ciclo OTTO è accompagnato da una perdita di potenza di punta per questa dimensione (e massa) del motore dovuto al deterioramento del cilindro. Poiché il motore Miller richiederebbe la stessa potenza di uscita per ottenere la stessa potenza di uscita. taglia più grandeIl motore OTTO, il guadagno dall'aumentare l'efficienza del calore del ciclo sarà parzialmente speso per l'aumento, insieme alle dimensioni del motore, perdite meccaniche (attrito, vibrazioni, ecc.).

Ciclo diesel

E infine, vale almeno ricordare brevemente il ciclo di Diesel. Rudolph Diesel inizialmente voleva creare un motore che sarebbe il più vicino possibile al ciclo Carno, in cui l'efficienza è determinata solo dalla differenza nella temperatura del fluido di lavoro. Ma dal momento che il raffreddamento del motore a zero assoluto non è bello, il diesel è andato in un altro modo. Aumenta la temperatura massima, per la quale ha iniziato a spremere il carburante ai valori processabili in quel momento. Il motore si è rivelato con un'efficienza davvero alta, ma ha funzionato inizialmente sul cherosene. I primi prototipi Rudolf costruiti nel 1893, e solo all'inizio del XX secolo passarono su altri tipi di carburante, incluso il diesel.

• , 17 luglio 2015

Il ciclo Miller è stato proposto nel 1947 dall'ingegnere americano Ralph Miller come metodo per combinare i vantaggi del motore Atkinson con un motore OTTO del motore a pistone più semplice. Invece di fare il tatto di compressione meccanicamente più corto del tatto di corsa (come nel classico motore Atkinson, dove il pistone si muove più velocemente rispetto a), Miller ha fornito con tatto di compressione taglio a causa del tatto di aspirazione, mantenendo il movimento del pistone su e giù per la stessa velocità (come nel motore classico Otto).

Per questo, Miller ha suggerito due approcci diversi: chiudere la valvola di aspirazione in modo significativo rispetto alla fine del tatto di aspirazione (o aprire questo orologio), o chiuderlo significativamente più tardi rispetto alla fine di questo tatto. Il primo approccio nei motori è il nome condizionato dell'assunzione "accorciato" e la seconda - "compressione abbreviata". In definitiva, entrambi questi approcci danno la stessa cosa: declino effettivo Il grado di compressione della miscela di lavoro relativa al geometrico, pur mantenendo il grado coerente di espansione (cioè, il tatto della corsa di lavoro rimane lo stesso del motore OTO e il tatto di compressione è ridotto - come Atkinson, è ridotto solo Nel tempo, ma in base al grado di compressione della miscela).

Pertanto, la miscela nel motore Miller è compressa meno di quanto dovrebbe essere compressa in un motore OTO della stessa geometria meccanica. Ciò consente di aumentare il grado geometrico di compressione (e, di conseguenza, il grado di espansione!) Sopra i limiti causati dalle proprietà di detonazione del carburante - portando la compressione effettiva a valori validi a causa del ciclo di compressione sopra descritto. In altre parole, con lo stesso effettivo Il grado di compressione (combustibile limitato) motore Miller ha un grado di espansione significativamente maggiore rispetto al motore OTTO. Ciò consente di utilizzare più appieno l'energia in espansione nel cilindro, che, infatti, aumenta l'efficienza termica del motore, garantisce un'elevata efficienza del motore e così via.

Il beneficio dall'aumento dell'efficienza termica del ciclo di Miller relativo al ciclo Otto è accompagnato da una perdita di potenza di produzione di picco per questa dimensione (e massa) del motore a causa del deterioramento del riempimento del cilindro. Poiché, per ottenere la stessa potenza di uscita, il motore Miller richiederebbe un motore più grande del motore OTTO, il guadagno dall'aumentare l'efficienza del calore del ciclo sarà parzialmente speso sulla perdita meccanica della perdita meccanica (attrito, vibrazioni, ecc.) .

Le valvole di controllo del computer consente di modificare il grado di riempimento del cilindro durante il funzionamento. Ciò consente di spremere la massima potenza dal motore, con il deterioramento degli indicatori economici, o per ottenere una migliore efficienza con una riduzione del potere.

Un compito simile è risolto da un motore a cinque vie, che ha un'estensione aggiuntiva prodotta in un cilindro separato.

Il motore a combustione interno è molto lontano dall'ideale, al meglio del 20 - 25%, diesel 40 - 50% (cioè, il resto del carburante viene bruciato quasi in un vuoto). Aumentare l'efficienza (aumentare rispettivamente l'efficienza), è necessario migliorare il design del motore. Molti ingegneri stanno combattendo su di esso, e fino ad oggi, ma il primo erano solo pochi ingegneri, come Nicalas August Otto, James Atkinson e Ralph Miller. Tutti hanno contribuito a certi cambiamenti e ha cercato di rendere i motori più economici e più produttivi. Ognuno offriva un certo ciclo di lavoro, che potrebbe differire radicalmente dalla progettazione dell'avversario. Oggi ci proverò parole semplici, Spiega che tipo di differenze di base sono nel lavoro del motore, e naturalmente la versione video alla fine ...

L'articolo sarà scritto per i neofiti, quindi se sei un ingegnere silenzioso, non è possibile leggerlo, scritto nella comprensione generale dei cicli del motore.

Vuole anche notare che variazioni di vari disegni sono molto, i più famosi che possiamo ancora sapere, il ciclo di diesel, lo stirling, carno, ericonna, ecc. Se calcoli i disegni, quindi possono ottenere circa 15. e non tutti i motori a combustione interna, e ad esempio, in Stirling esterno.

Ma il più famoso, che sono abituati a questo giorno in auto, è Otto, Atkinson e Miller. Si tratta di loro e parleremo.

Infatti, è il solito motore a combustione termico termico con l'accensione forzata di una miscela combustibile (tramite una candela) che è ora utilizzata nel 60-65% delle auto. Sì - Sì, è quello che hai sotto il cofano, funziona sul ciclo Otto.

Tuttavia, se colpisci la storia, il primo principio di tale economista ha suggerito nel 1862 l'ingegnere francese Alphonse Bo de Roche. Ma era il principio teoritico del lavoro. Otto nel 1878 (16 anni dopo) incorpora questo motore nel metallo (in pratica) e brevettato questa tecnologia

In sostanza, questo è un motore a quattro tempi, che è caratteristico:

• Ingresso . Riempire la miscela di carburante ad aria fresca. La valvola di ingresso si apre.
• Compressione . Il pistone sale, stringendo questa miscela. Entrambe le valvole sono chiuse
• Lavorando . Set di candele su una miscela compressa, gas sparati che spingono il pistone verso il basso
• Distribuzione dei gas di scarico . Il pistone sale, spingendo i gas bruciati. Valvola di scarico aperta

Vorrei notare che le valvole di aspirazione e di scarico, funzionano in una sequenza rigorosa - ugualmente in alto ea rivoluzioni basse. Cioè, i cambiamenti nel lavoro a vari regimi non sono osservati.

Nel suo motore, OTTO, il primo applicato la compressione della miscela di lavoro per aumentare la temperatura massima del ciclo. Che è stato effettuato da Adiabat (semplici parole senza scambio di calore con un ambiente esterno).

Dopo aver comprimuto la miscela, è iniziata dalla candela, dopo che è iniziata il processo di rimozione del calore, che ha proceduto quasi su ISOHod (cioè, con un volume costante del cilindro del motore).

Dato che Otto ha brevettato la sua tecnologia, il suo uso industriale non è stato possibile. Per aggirare i brevetti James Atkinson nel 1886, ha deciso di modificare il ciclo di OTTO. E ha offerto il suo tipo di motore a combustione interna del motore.

Ha proposto di modificare il rapporto tra i tempi di orologi, grazie ai quali la mossa del lavoro è stata aumentata a causa della complicazione della struttura di collegamento a manovella. Va notato che la copia del test che ha costruito era un singolo cilindro e non ha ottenuto molta distribuzione a causa della complessità del design.

Se in poche parole per descrivere il principio di funzionamento di questo motore, allora si scopre:

Tutti e 4 gli orologi (iniezione, compressione, movimento del lavoro, rilascio) - si sono verificati in una rotazione dell'albero motore (rotazioni OTTO - due). Grazie alle complesse leve, che sono state allegate accanto al "albero motore".

In questo design, si è rivelato implementare determinati rapporti di leve. Se dici parole semplici - la corsa del pistone sul tatto di aspirazione e rilascio è maggiore della corsa del pistone anche nella compressione e nella corsa di lavoro.

Cosa dà? Sì, cosa può essere "giocato" dal grado di compressione (cambiandolo), a causa del rapporto tra le lunghezze delle leve, e non a scapito dell'ingresso "throttling"! Da questa uscita il vantaggio del ciclo Aktinson, sulle perdite di pompaggio

Tali motori si sono rivelati abbastanza efficaci con alta efficienza e basso consumo di carburante.

Tuttavia, c'erano anche molti punti negativi:

• Complessità e design ingombrante
• Bassa velocità
• Scarsamente gestito valvola a farfalla, o ()

Le voci ostinate vanno che il principio di Atkinson è stato utilizzato auto ibride, in particolare, Toyota. Tuttavia, questo è un po 'sbagliato, solo il suo principio è stato usato lì, ma il design è stato utilizzato da un altro ingegnere, vale a dire Miller. Nella sua forma pura, i motori di Atkinson erano piuttosto un personaggio parziale del massiccio.

Ralph Miller ha anche deciso di giocare con il grado di compressione, nel 1947. Cioè, continuerà a lavorare all'Atkinson, ma non ha preso il suo motore complesso (con leve), ma il solito OTO OTO.

Cosa ha suggerito . Non ha fatto il tatto di compressione meccanicamente più corto del tatto del tratto (come offerto Atkinson, il suo pistone si muove più velocemente in alto rispetto a). Si è avvicinato a tagliare il tatto di compressione a spese del tatto di aspirazione, mantenendo il movimento dei pistoni su e giù per lo stesso (motore classico di Otto).

Era possibile andare in due modi:

• Chiudere la valvola di ingresso prima della fine del tatto di aspirazione - Questo principio è stato chiamato "ingresso abbreviato"
• Chiudere la valvola di ingresso in seguito il tatto di ingresso: questa opzione ha ricevuto i nomi della "compressione abbreviata"

In definitiva, entrambi i principi danno la stessa cosa - una diminuzione del grado di compressione, la miscela di lavoro relativa al geometrico! Tuttavia, il grado di espansione è preservato, cioè il ritmo del colpo di lavoro è preservato (come nell'OTC OTO), e il tatto di compressione è ridotto (come nel Fro Akinson).

Parole semplici - La miscela di carburante d'aria di Miller è compressa molto meno di quanto non fosse soppresso nello stesso motore da OTTO. Ciò consente di aumentare il grado geometrico di compressione e di conseguenza il grado fisico di espansione. Molto grasso rispetto alle proprietà di detonazione del carburante (cioè, la benzina non può essere compressa infinitamente, inizierà la detonazione)! Quindi, quando il carburante è infiammabile nella NWT (più di un punto morto), ha un grado molto più grande di espansione rispetto al design di OTTO. Ciò consente molto di più utilizzare l'energia in espansione nel cilindro del gas, che aumenta l'efficienza termica della struttura, che comporta elevati risparmi, elasticità, ecc.

Vale anche la pena considerare che le perdite della pompa sono ridotte sul tatto di compressione, cioè, comprimere il carburante in Miller è più facile, è necessaria meno energia.

Lati negativi - Questa è una diminuzione della potenza di punta di picco (specialmente sui revti elevati) a causa del peggior riempimento dei cilindri. Per rimuovere la stessa potenza di O Otto (ad alta velocità), il motore necessario per costruire più (cilindri del volume) e massiccia.

Sui motori moderni

Allora qual è la differenza?

L'articolo è diventato più difficile di quello che ho assunto, ma se riassumi. Si scopre:

Otto - Questo è il principio standard del solito motore, che ora sono in piedi sulla maggior parte delle auto moderne.

Atkinson. - Offrire un motore a combustione interna più efficiente, a causa di cambiamenti nel grado di compressione utilizzando un design complesso di leve collegate all'albero motore.

Pro - Economia carburante, motore più elastico, meno rumore.

Contro - Design ingombrante e complesso, coppia bassa sui giri bassi, scarsamente controllato dalla valvola a farfalla

Non è praticamente applicato nella sua forma pura.

Mugnaio - proposto di utilizzare un rapporto di compressione ridotto nel cilindro, utilizzando la chiusura tardiva della valvola di aspirazione. La differenza con Atkinson è enorme, perché non ha usato il suo design, ma Otto, ma non nella sua forma pura, ma con un sistema di temporizzazione modificato.

Si presume che il pistone (sul tatto di compressione) sia con meno resistenza (perdite della pompa), ed è meglio comprimere geometricamente la miscela di carburante d'aria (esclusa la sua detonazione), ma il grado di espansione (quando l'infiammazione dalla candela ) rimane quasi la stessa di OTO Cycle).

Pro - Economia di carburante (specialmente a basso contenuto di giri), elasticità del lavoro, a basso rumore.

Contro - Una riduzione del potere ad alto registro (a causa del peggiore riempimento dei cilindri).

Vale la pena notare che ora il principio del muller è usato su alcune macchine a bassi giri. Consente di regolare le fasi di ingresso e rilasciare le fasi (espandere o restringendole con