Kas tai yra, kokie yra variklio darbo skirtumai. Otto ciklas. Atkinson. Miller. Kas tai yra, kokie yra variklio Miller variklio principo darbo skirtumai

Prieš pasakydami apie "Miller Cycle Miller" funkcijas (Miller ciklas), pažymiu, kad tai nėra penkių krypčių, bet keturių taktų, kaip ir variklio Otto. "Miller" variklis yra ne tik patobulintas klasikinis variklis vidaus deginimas. \\ T. Struktūriškai šie varikliai yra beveik tokie patys. Skirtumas yra dujų pasiskirstymo etapuose. Ji išskiria juos, kad klasikinis variklis dirba Vokietijos inžinieriaus Nikolos Otto cikle, ir "Maller Engine" - britų inžinieriaus James Atkinson cikle, nors dėl kokių nors priežasčių yra pavadintas Amerikos inžinierius Ralph Miller. Pastarasis taip pat sukūrė savo DVS ciklą, tačiau jos veiksmingumas yra prastesnis už Atkinsono ciklą.

"XEDOS 9 model" (Millenia arba Eunos 800) įdiegta V formos "šešių" (Munos 800) patrauklumas, yra tai, kad darbo tūris yra 2,3 l, jis išduoda 213 AG galią. Ir sukimo momentas 290 Nm, kuris yra lygiavertis 3 litrų variklių charakteristikoms. Tuo pačiu metu tokio stipraus variklio degalų sąnaudos yra labai mažos 6.3 greitkelio (!) L / 100 km, mieste - 11,8 l / 100 km, kurie atitinka 1,8-2 litrų variklių rodiklius. Neblogai.

Siekiant išspręsti Millerio variklio paslaptį, turėtumėte prisiminti darbo principą visiems pažįstamam keturių taktų variklio Otto. Pirmasis laikrodis - įsiurbimo takas. Jis prasideda atidarant įsiurbimo vožtuvą, kai stūmoklis yra šalia negyvos taško (NTT) viršaus. Perėjimas žemyn, stūmoklis sukuria cilindro vakuumą, kuris prisideda prie oro ir degalų siurbimo. Tuo pačiu metu, mažų ir vidutinio variklio greičio režimuose, kai akceleratorius yra atviras, pasirodo vadinamieji siurbimo nuostoliai. Jų esmė - dėl didelio vakuumo įsiurbimo kolektoriuje, stūmokliai turi dirbti siurblio režimu, kuris praleidžiamas variklio galios dalimi. Be to, šviežio mokesčio cilindrų užpildymas pablogėja ir atitinkamai padidėja kenksmingų medžiagų degalų sąnaudos ir išmetamosios medžiagos. Kai stūmoklis pasiekia mirusio taško apačią (NMT), įsiurbimo vožtuvas uždaro. Po to stūmoklis, juda aukštyn, suspaudžia kuro mišinį - suspaudimo takų srautus. Netoli VMT mišinio liepsnos, slėgis degimo kameroje pakyla, stūmoklis juda žemyn - darbo judėjimas. NMT atidaromas išmetamųjų dujų vožtuvas. Kai stūmoklis juda aukštyn - atleidimo tako - išmetamosios dujos likusios cilindrų yra stumiami į išleidimo sistemą.

Verta pažymėti, kad atvėsinimo vožtuvo atidarymo metu cilindrų dujos vis dar yra esant slėgiui, todėl šios nepanaudotos energijos išleidimas vadinamas išleidimo praradimu. Triukšmo mažinimo funkcija tuo pačiu metu buvo dedamas ant išmetimo sistemos duslintuvo.

Norėdami sumažinti neigiamus reiškinius, atsirandančius, kai variklis veikia su klasikine fazės schema dujų paskirstymo fazėje, Maller variklio variklis, dujų skirstymo etapai pasikeitė pagal Atkinsono ciklą. Įsiurbimo vožtuvas uždarytas ne arti mirties taško apačios, bet vėliau - paverčiant alkūninį veleną 700 iš NMT ("Miller" Ralph varikliu, vožtuvas užsidaro priešingai - daug prieš perduodant NMT stūmoklį). "Atkinson" ciklas suteikia daug privalumų. Pirma, siurbimo nuostoliai sumažėja, nes dalis mišinio, kai stūmoklis juda į viršų į įsiurbimo kolektoriaus, mažinant vakuumą į jį.

Antra, suspaudimo pokyčių laipsnis. Teoriškai jis išlieka tas pats, nes stūmoklio insultas ir degimo kameros tūris nesikeičia, bet iš tikrųjų dėl vėlyvo įleidimo vožtuvo uždarymo, sumažėja nuo 10 iki 8, ir tai sumažinama tikimybe Degimo degimo degimo, o tai reiškia, kad nereikia pakelti variklio greičio perjungimo į sumažintą perdavimą didinant apkrovą. Sumažina detonacijos degimo tikimybę ir tai, kad degių mišinys energingas iš cilindrų, kai stūmoklis juda iki vožtuvo uždarymo, ištraukia šilumos parinktą iš degimo kameros sienų į įsiurbimo kolektoriaus sienų dalį.

Trečia, santykiai tarp suspaudimo ir plėtros laipsnių buvo sutrikdyta, nes dėl vėlesnio uždarymo įsiurbimo vožtuvu, suspaudimo trukmė su išplėtimo tako trukmę, kai išmetimo vožtuvas yra žymiai sumažėjo. Variklis veikia vadinamuoju ciklu su padidėjusiu pratęsimo laipsniu, kuriame išmetamųjų dujų energija naudojama ilgiau, t. Y.. Sumažėjo išleidimo nuostolis. Tai leidžia išsamiau panaudoti išmetamųjų dujų energiją, kuri, iš tiesų, užtikrino aukštą variklio inžintyvumą.

Norėdami gauti didelę galią ir sukimo momentą, reikalingą elitui "MAZDOVSKAYA" modeliui, "Miller" variklį naudoja lascholmo mechaninis kompresorius, sumontuotas į cilindro bloko žlugimą.

Be 2,3 litrų xedos 9 automobilių variklio, "Atkinson" ciklas pradėjo kreiptis į mažai pakrautą automobilių hibridinį montavimo variklį TOYOTA PRIUS.. Jis skiriasi nuo "Mazdovskio" tuo, kad jame nėra pūstuvo, o suspaudimo santykis turi didelę reikšmę - 13.5.

Miller ciklas ( Miller ciklas.) Siūloma 1947 m. Amerikos inžinieriaus Ralph Miller, kaip "Atkinsono variklio privalumais su paprastesniu dyzelinio variklio ar" Oto "pranašumų derinimo metodu.

Ciklas buvo skirtas sumažinti ( sumažinti. \\ T) Šviežio oro mokesčio temperatūra ir slėgis ( Įkraukite oro temperatūrą.) prieš suspaudimą ( suspaudimas) cilindre. Dėl to susidaro degimo temperatūra cilindre sumažinama dėl adiabatinės plėtros ( adiabatinė plėtra.) Šviežio oro įkrovimas įvedant cilindrą.

Millerio ciklo koncepcija apima dvi galimybes ( du variantai.):

a) priešlaikinio uždarymo laiko pasirinkimas ( išplėstinis uždarymo laikas) Įleidimo vožtuvas ( Įsiurbimo vožtuvas) arba uždarymo anksto - prieš mirties taško apačią ( apačioje miręs centras.);

b) Nurodykite vėlyvo uždarymo laiko įleidimo vožtuvą - po apatinio mirties taško (BDC).

Iš pradžių buvo naudojamas Millerio ciklas ( iš pradžių naudojamas) Padidinti tam tikrų dyzelinių variklių galią ( kai kurie varikliai.). Sumažinti šviežio oro įkrovimo temperatūrą ( Sumažinti mokesčio temperatūrą) Variklio cilindras lėmė galios padidėjimą be jokių reikšmingų pokyčių ( dideli pokyčiai.) cilindrų blokas ( cilindro įrenginys.). Taip buvo dėl to, kad temperatūros sumažėjimas teorinio ciklo pradžioje ( ciklo pradžioje) Padidina oro mokesčio tankį ( oro tankis) nekeičiant spaudimo ( slėgio pokytis) cilindre. Nors variklio mechaninis stiprumas ( mechaninė variklio riba) pereina prie didesnės galios ( didesnė galia), terminė apkrovos riba ( terminė apkrovos riba.) pereina prie mažesnės vidutinės temperatūros ( mažesnės vidutinės temperatūros.) Ciklas.

Ateityje "Miller" ciklas sukėlė noh emisijos sumažėjimą. Intensyvus pasirinkimas kenksmingi emisijos Noh prasideda, kai temperatūra viršijama variklio cilindre virš 1500 ° C - šioje būsenoje, azoto atomai tampa chemiškai aktyvus dėl nuostolių vieno ar daugiau atomų rezultatas. Ir naudojant Miller ciklą, kai ciklo temperatūra yra sumažinta ( sumažinkite ciklo temperatūrą) nekeičiant galios ( nuolatinė galia) 10% sumažėja NOH emisija visiškai apkrova ir 1% ( proc.) Degalų sąnaudų mažinimas. Daugiausia ( daugiausia. \\ T) Taip yra dėl šilumos nuostolių sumažėjimo ( Šilumos nuostoliai.) tuo pačiu slėgiu cilindre ( cilindro slėgio lygis.).

Tačiau žymiai didesnis papildomas ( Žymiai didesnis padidėjimas) tuo pačiu galia ir oro atžvilgiu nuo kuro ( oro / kuro santykis) Tai buvo sunku paplitęs Miller ciklą. Jei didžiausias dujų turbokompresoriaus slėgis ( maksimalus pakopinis padidėjimas) Tai bus per maža, atsižvelgiant į norimą vidutinio efektyvaus slėgio vertę ( norimas reikšmingas efektyvus slėgis), tai lems reikšmingą veiklos apribojimą ( reikšmingas.). Net ir pakankamai atveju aukštas spaudimas Sureguliuokite degalų sąnaudų sumažėjimo galimybę bus iš dalies neutralizuojama ( iš dalies neutralizuota) dėl per greitai ( per greitai.) KPD kompresoriaus ir turbinos sumažinimas ( kompresorius ir turbina.) dujų turbokompresorius dideli laipsniai suspaudimas ( dideli suspaudimo rodikliai.). Taigi praktinis Millerio ciklo naudojimas reikalavo naudoti dujų turbokompresoriaus naudojimą su labai dideliu slėgio suspaudimo laipsniu ( labai dideli kompresorių slėgio rodikliai) I. didelis efektyvumas su dideliais suspaudimo laipsniais ( puikus efektyvumas aukšto slėgio rodikliuose).

Taigi didelės spartos varikliuose 32FX įmonės Niigatos inžinerija» maksimalus slėgis Degiklis P Max ir temperatūra degimo kameroje ( degimo kamera.) yra palaikomi mažesniu normaliu lygiu ( normalus lygis.). Bet tuo pačiu metu, vidurkis efektyvus spaudimas (stabdymas reiškia efektyvų slėgį) ir sumažino kenksmingų išmetamųjų teršalų kiekį ( sumažinti NOx emisijas).

Į dyzelinis variklis 6L32FX Niigata Company pasirinkta pirmoji Miller ciklo versija: priešlaikinis uždarymo laikas įleidimo vožtuvo 10 laipsnių į NMT (BDC), vietoj 35 laipsnių po NMT ( po. \\ TBDC) kaip 6L32cx variklis. Kadangi užpildymo laikas mažėja, esant normaliam slėgiui ( normalus padidėjimo slėgis) Cilindras gauna mažesnį gryno oro įkrovimo tūrį ( sumažėja oro tūris). Atitinkamai, degalų degimo srautas cilindre pablogėja ir, kaip rezultatas, išėjimo galia yra sumažinama ir išmetimo dujų temperatūra didėja ( išmetimo temperatūra pakyla.).

Gauti ankstesnę iš anksto nustatytą išėjimo galią ( tikslinė išvestis) Būtina padidinti oro kiekį su sumažintu jo gavimo iki cilindro laiko. Norėdami tai padaryti, padidinkite padidinimo slėgį ( padidinkite didinimo slėgį).

Tuo pačiu metu, vieno etapo dujų turbonduvos sistema ( vieno etapo turbokompresorius) negali būti didesnis slėgis ( didesnis padidėjimo slėgis).

Todėl dviejų pakopų sistemos kūrimas ( dviejų pakopų sistema) dujų turbonduva, kurioje mažo ir aukšto slėgio turbokompresoriai ( Žemas slėgis ir aukšto slėgio turbokompresoriai) Nuosekliai ( prijungtas serijoje.) sekoje. Po kiekvieno turbokompresoriaus įrengiami du tarpiniai oro aušintuvai ( oro aušintuvai.).

Millerio ciklo įvedimas kartu su dviejų pakopų dujų Turbonduva sistema leido padidinti galios koeficientą iki 38,2 (vidutinis efektyvus slėgis yra 3,09 MPa, vidutinis stūmoklio greitis yra 12,4 m / s) 110% apkrova ( didžiausia apkrova). Tai yra geriausias pasiektas rezultatas Varikliai su stūmoklio skersmens 32 cm.

Be to, lygiagrečiai buvo pasiektas 20% išmetamųjų teršalų kiekio lygio sumažėjimas ( NOx emisijos lygis) iki 5,8 g / kWh su IMO 11,2 g / kWh reikalavimų norma. Degalų sąnaudos ( Degalų sąnaudos) buvo šiek tiek padidėjęs dirbant su mažomis apkrovomis ( mažos apkrovos.) Darbas. Tačiau su vidutinėmis ir didelėmis apkrovomis ( didesnės apkrovos.) Kuro sąnaudos sumažėjo 75%.

Šiuo būdu, Efektyvumo variklis "Atkinson" padidėja dėl mechaninio laiko (stūmoklis perkelia greičiau nei žemyn) suspaudimo takas su darbo judėjimo (išplėtimo trukmė). Millerio cikle tUT suspaudimas atsižvelgiant į darbo judėjimą sumažintas arba padidintas dėl įleidimo proceso . Tuo pačiu metu, greičio judėjimas stūmoklio aukštyn ir žemyn išsaugomas tas pats (kaip klasikinio variklio Otto - dyzelinu).

Su tuo pačiu slėgio slėgiu, cilindro įkrovimas yra šviežio oro sumažėjimas dėl laiko sumažėjimo ( sumažintas tinkamu laiku) Įleidimo vožtuvo atidarymas ( Įleidimo vožtuvas.). Todėl šviežio oro mokestis ( Įkrauti orą.) Turbokompresorius yra suspaustas ( suspaustas) iki didesnio slėgio nei būtina variklio ciklui ( variklio ciklas). Taigi, didinant slėgio dydį, sumažintą įleidimo vožtuvo atidarymo laiką, tą pačią grynųjų oro srautų dalį į cilindrą. Tuo pačiu metu, šviežią orą, einantį per palyginti siaurą įvesties srauto skyrių, plečia (droselio efektą) cilindrų ( cilindrai.) ir atitinkamai atvėsina ( dėl to aušinimas).

Atkinson, Miller, Otto ir kiti mūsų mažoje techninėje ekskursijoje.

Norėdami pradėti, mes suprasime, kas yra variklio veikimo ciklas. DVS yra objektas, kuris paverčia slėgį nuo kuro degimo į mechaninę energiją, ir kadangi jis veikia su šiluma, tai yra šilumos mašina. Taigi, šilumos mašinos ciklas yra apskrito procesas, kuriame pradiniai ir galutiniai parametrai sutapo, kurie nustato darbo skysčio būklę (mūsų atveju tai yra cilindras su stūmokliu). Šie parametrai yra slėgis, tūris, temperatūra ir entropija.

Tai yra šie parametrai, kurie yra nurodyti, kad variklis veiks, ir kitaip tariant - kas bus jo ciklas. Todėl, jei turite norą ir žinias termodinamiką, galite sukurti savo šilumos ciklą. Vėliau pagrindinis dalykas sukuria savo variklio darbą, kad įrodytumėte teisę egzistuoti.

Ciklas Otto

Pradėkime nuo svarbiausio darbo ciklo, kuris yra beveik visi ICES. Jis pavadintas Nicolaus August Otto, Vokietijos išradėjas. Iš pradžių Otto naudojo Belgijos Jean Lenoaros pokyčius. Šiek tiek supratimas apie pradinį dizainą suteiks šį Lenoaros variklio modelį.

Kadangi "Lenoir" ir "Otto" nebuvo susipažinę su elektros inžinerija, tada jų prototipų uždegimas buvo sukurtas atvira liepsna, kurią mišinys buvo apšviestas per vamzdelį cilindro viduje. Pagrindinis skirtumas tarp "Otto" variklio iš "Lenoara" variklio buvo įdėkite cilindro vertikaliai, kuris atėjo per Otto naudoti išmetamųjų dujų energijos pakelti stūmoklį po darbo eigos. Stūmoklio darbo jėga prasidėjo pagal atmosferos slėgį. Ir po slėgio cilindre pasiekė atmosferos, išmetimo vožtuvas atidarytas, o išmetamosios dujos buvo stumiama su masės. Tai yra energijos naudojimo išsamumas leido didinti efektyvumą kvapą gniaužiančiu tuo metu 15%, kuris viršijo efektyvumą garų mašinos. \\ T. Be to, šis dizainas leidžiama naudoti mažiau nei penkis kartus mažesnius nei kuro, o tada lėmė bendrą dominavimą tokio dizaino rinkoje.

Tačiau pagrindinis Otto nuopelnas yra keturių instrakto variklio darbo proceso išradimas. Šis išradimas buvo atliktas 1877 m. Ir tada buvo patentuotas. Tačiau prancūzų pramonininkai kovojo savo archyvuose ir nustatė, kad keturių taktų darbo idėja prieš kelerius metus prieš patentą Otto aprašė prancūzų bo de roche. Tai leido sumažinti patentų mokėjimus ir plėtoti savo variklius. Bet dėka patirties, Otto varikliai buvo ant galvos geresni konkurentai. Ir iki 1897 m. Jie padarė 42 tūkst.

Bet kas, iš tikrųjų, ar šis dviratis yra Otto? Tai mums yra susipažinę su mokyklos suoliais, keturių ff - įleidimo, suspaudimo, darbo judėjimo ir išleidimo metu. Visi šie procesai užima vienodą laiką, o variklio šiluminės charakteristikos rodomos šioje grafike:

Kur 1-2 yra suspaudimas, 2-3 - darbo eiga, 3-4 - išleidimas, 4-1 - įleidimas. Tokio variklio efektyvumas priklauso nuo suspaudimo ir adiabatinio rodiklio laipsnio:

kur n yra suspaudimo laipsnis, k yra "Adiabat" norma arba šilumos šilumos pajėgumo santykis pastoviu slėgiu iki dujų šilumos talpos pastoviu garsumu.

Kitaip tariant, tai yra energijos kiekis, kurį reikia išleisti, kad grąžintumėte dujas cilindro viduje į ankstesnę būseną.

Ciklas Atkinson.

Britų inžinierius James Atkinson 1882 m. "Atkinson" ciklas padidina Otto ciklo efektyvumą, tačiau sumažina energijos rezultatus. Pagrindinis skirtumas yra skirtingas laikas atlikti skirtingus motorinių darbo skatinimus.

Specialus "Akinson" variklio svirčių dizainas leidžia jums padaryti visą keturis stūmoklio smūgį tik vienu alkūninio veleno pasukimu. Be to, šis dizainas daro skirtingų ilgių stūmoklio judėjimą: stūmoklio insultas įleidimo ir išleidimo metu yra ilgesnis nei suspaudimo ir plėtros metu.

Kitas variklio savybės yra tai, kad dujų paskirstymo kameros (atidarymo ir uždarymo vožtuvai) yra tiesiai ant alkūninio veleno. Tai pašalina poreikį atskirai. paskirstymo Vala.. Be to, nereikia įdiegti pavarų dėžės, nes nuo alkūninis velenas verpimas nuo du kartus mažiau greičio. XIX a. Skirstymo variklis negavo dėl sudėtingų mechanikų, tačiau XX a. Pabaigoje jis tapo populiaresnis, nes jis pradėjo būti taikomas hibridams.

Taigi, brangiu Lexus yra tokių keistų užpildų? Ne, ne, Atkinsono ciklas savo grynoje formoje, niekas nesiruošė įgyvendinti, bet pakeisti įprastus variklius - gana realus. Todėl mes ne ilgai pakelti apie Atkinson ir pereiti į ciklą, kuris įkūnijo jį į tikrovę.

Ciklo Miller

"Miller ciklas" buvo pasiūlytas 1947 m. Amerikos inžinieriaus "Ralph Miller" kaip "Atkinson variklio privalumais su daugiau derinimo metodu paprastas variklis Otto. Vietoj to, kad mechaninis suspaudimo takas būtų trumpesnis nei darbo tako taktas (kaip klasikinis "Atkinson" variklis, kur stūmoklis juda greičiau nei žemyn), "Miller" sugalvojo suspaudimo taką dėl suvartojimo takų, išlaikant judėjimą stūmoklis ir žemyn tuo pačiu greičiu (kaip klasikinio variklio Otto).

Norėdami tai padaryti, Miller pasiūlė du skirtingus požiūrius: arba uždarykite įsiurbimo vožtuvą gerokai anksčiau nei įsiurbimo tako pabaigoje arba jį žymiai uždaryti vėliau nei šios TACT pabaigos. Pirmasis požiūris į vairuotojus yra sąlyginis "sutrumpinto įleidimo" ir antrojo - "sutrumpinto suspaudimo" pavadinimas. Galų gale, abu šie metodai suteikia tą patį: mažinant faktinį darbo mišinio suspaudimo laipsnį, palyginti su geometriniu laipsniu, išlaikant nepakeistą pratęsimo laipsnį (tai yra, darbo insulto taktika tebėra tokia pati kaip ir Otto variklis, ir Suspaudimo takas yra sumažintas - kaip Atkinson, jis tik sumažėjo ne laiku, tačiau pagal mišinio suspaudimo laipsnį).

Taigi Miller variklio mišinys yra suspaustas mažesnis nei jis turėtų būti suspaustas tos pačios mechaninės geometrijos "OTO varikliu. Tai leidžia jums padidinti geometrinį suspaudimo laipsnį (ir, atitinkamai, išplėtimo laipsnį!) Virš ribų, kurias sukelia degalų detonacijos savybės - faktinis suspaudimas galiojančioms vertybėms dėl pirmiau aprašyto suspaudimo ciklo. Kitaip tariant, su tuo pačiu faktiniu suspaudimo laipsniu (ribotas kuras), Miller variklis turi žymiai didesnį išsiplėtimo laipsnį nei Otto variklis. Tai leidžia visapusiškai naudoti cilindro energiją plečiančią energiją, kuri iš tikrųjų padidina variklio šiluminį efektyvumą, užtikrina didelio variklio efektyvumą ir pan. Taip pat vienas iš "Miller" ciklo privalumų yra galimybė platesniam užsidegimo laiko pokyčiui be detonacijos rizikos, o tai suteikia daugiau galimybių inžinieriams.

Miller ciklo šiluminio efektyvumo padidėjimo nauda, \u200b\u200bpalyginti su Otto ciklu, lydi didžiausio išėjimo galios nuostoliai Šis dydis (ir masė) variklio dėl cilindro pablogėjimo. Kadangi "Miller" variklis reikalauja tos pačios išvesties galios gauti tą pačią išvesties galią. didesnis dydisOtto variklis, padidėjimas padidinti šilumos efektyvumą ciklo bus iš dalies išleista ant padidėjusio, kartu su variklio dydis, mechaniniai nuostoliai (trintis, vibracija ir tt).

Dyzelinas ciklas

Ir pagaliau, verta bent trumpai prisiminti dyzelino ciklą. Rudolph dyzelinas iš pradžių norėjo sukurti variklį, kuris būtų kuo arčiau Carno ciklo, kuriame efektyvumą nustato tik darbo skysčio temperatūros skirtumas. Bet kadangi variklio aušinimas iki absoliuti nulio nėra kietas, dyzelis nuvyko į kitą būdą. Tai padidino maksimalią temperatūrą, už kurią jis pradėjo išspausti degalų prie vertybių, kad tuo metu. Variklis pasirodė esąs labai didelis efektyvumas, tačiau jis iš pradžių dirbo žibalo. 1893 m. Pastatytas pirmieji prototipai, pastatyti 1893 m., O tik dvidešimtojo amžiaus pradžia buvo perduota kitų rūšių degalams, įskaitant dyzeliną.

• , 2015 m. Liepos 17 d

"Miller ciklas" buvo pasiūlyta 1947 m. Amerikos inžinieriaus "Ralph Miller" kaip "Atkinsono variklio privalumais su paprastesniu stūtono variklio" Otto varikliu metodas. Vietoj to, kad suspaudimo takas mechaniškai trumpesnis nei insulto taktas (kaip klasikinis "Atkinson" variklis, kur stūmoklis juda greičiau nei žemyn), "Miller" sugalvojo supjaustyto suspaudimo takelį dėl suvartojimo takų, išlaikant stūmoklio judėjimą ir žemyn tuo pačiu greičiu (kaip klasikinio variklio Otto).

Dėl to "Miller" pasiūlė du skirtingus požiūrius: arba uždarykite įsiurbimo vožtuvą reikšmingai nei įsiurbimo tako (arba atidaryti šį laikrodį), arba arti jį žymiai vėliau nei šio takto pabaigos. Pirmasis požiūris į variklius yra "sutrumpinto įsiurbimo" ir antrojo - "sutrumpinto suspaudimo" pavadinimas. Galų gale, abu šie metodai suteikia tą patį: nuosmukis faktinis Darbo mišinio suspaudimo laipsnis, palyginti su geometriniu, išlaikant nuoseklų plėtros laipsnį (tai yra, darbo insulto taktika išlieka tokia pati kaip ir "Oto" variklis, o suspaudimo takas yra sumažintas - kaip "Atkinson", tik sumažėja pagal laiką, bet pagal mišinio suspaudimo laipsnį).

Taigi Miller variklio mišinys yra suspaustas mažesnis nei jis turėtų būti suspaustas tos pačios mechaninės geometrijos "OTO varikliu. Tai leidžia jums padidinti geometrinį suspaudimo laipsnį (ir, atitinkamai, išplėtimo laipsnį!) Virš ribų, kurias sukelia degalų detonacijos savybės - faktinis suspaudimas galiojančioms vertybėms dėl pirmiau aprašyto suspaudimo ciklo. Kitaip tariant, su tuo pačiu faktinis Suslėgimo laipsnis (ribotas kuras) Miller variklis turi žymiai didesnį išsiplėtimo laipsnį nei Otto variklis. Tai leidžia visapusiškai naudoti cilindro energiją plečiančią energiją, kuri iš tikrųjų padidina variklio šiluminį efektyvumą, užtikrina didelio variklio efektyvumą ir pan.

Nauda didinant miltelių ciklo šiluminį efektyvumą, palyginti su Otto ciklu, lydi variklio dydį (ir masės), dėl cilindro pripildymo pablogėjimo. Kadangi norint gauti tą pačią išvesties galią, "Miller" variklis reikalauja didesnio variklio nei "Otto" variklis, padidinant ciklo šilumos efektyvumą bus iš dalies išleista mechaniniam nuostoliui (trinties, vibracijos ir kt.) .

Kompiuterių valdymo vožtuvai leidžia keisti cilindro užpildymo laipsnį veikimo metu. Tai leidžia išspausti maksimalią galią nuo variklio, su ekonominių rodiklių pablogėjimu arba pasiekti geresnį efektyvumą su galios sumažinimu.

Panašią užduotį išspręsta penkių krypčių varikliu, kuris turi papildomą pratęsimą, pagamintą atskirame cilindre.

Vidaus degimo variklis yra labai toli nuo idealaus, geriausiu pasiekia 20-25%, dyzelinas 40 - 50% (tai yra, likusi degalų dalis sudeginama beveik į tuščią). Norėdami padidinti efektyvumą (atitinkamai padidinti efektyvumą), reikia pagerinti variklio dizainą. Daugelis inžinierių kovoja ant jo ir iki šios dienos, tačiau pirmoji buvo tik keletas inžinierių, tokių kaip Nicalas rugpjūčio Otto, James Atkinson ir Ralph Miller. Visi prisidėjo tam tikri pokyčiai ir bandė padaryti variklius ekonomiškesnius ir produktyvesnius. Kiekvienas pasiūlė tam tikrą darbo ciklą, kuris radikaliai skiriasi nuo priešininko dizaino. Šiandien bandysiu paprastieji žodžiai, Paaiškinkite, kokie pagrindiniai skirtumai yra variklio darbe, ir, žinoma, vaizdo versija pabaigoje ...

Straipsnis bus parašytas naujokams, taigi, jei esate tylus inžinierius, jūs negalite skaityti, parašyti bendram variklio ciklų supratimui.

Ji taip pat nori pažymėti, kad įvairių dizainų variantai yra daug, garsiausi, kuriuos mes vis dar galime žinoti, dyzelino, maišymo, Carno, Ericonna ciklą ir kt. Jei apskaičiuojate dizainą, jie gali gauti apie 15 metų, o ne visus vidinius degimo variklius, ir pavyzdžiui, Stirlingo išorės.

Bet garsiausias, kuris yra naudojamas šioje dieną automobiliuose, yra Otto, Atkinson ir Miller. Tai apie juos ir kalbėsime.

Tiesą sakant, tai yra įprasta šilumos vidaus degimo variklis su priverstinio degimo degimo mišinio (per žvakė), kuri yra naudojama dabar 60 - 65% automobilių. Taip - Taip, tai yra tas, kurį turite po gaubtu, veikia ant ciklo Otto.

Tačiau, jei paspausite istoriją, pirmasis tokio ekonomisto principas siūloma 1862 m. Prancūzijos inžinierius Alphonse Bo de Roche. Bet tai buvo teoritinis darbo principas. Otto 1878 (po 16 metų) įkūnijo šį variklį metalo (praktiškai) ir patentuota šia technologija

Iš esmės tai yra keturių taktų variklis, kuris yra būdingas:

• Įleidimas. \\ T . Įpilkite šviežių oro kondicionavimo mišinio. Atsidaro įleidimo vožtuvas.
• Suspaudimas . Stūmoklis pakyla, išspaudžiant šį mišinį. Abu vožtuvai yra uždaryti
• Darbas . Žvakių rinkiniai ant suspausto mišinio, deginamos dujos, stumdančios stūmoklį žemyn
• Išmetamųjų dujų paskirstymas . Stūmoklis pakyla, stumia deginamąsias dujas. Atidarytas išmetimo vožtuvas

Norėčiau atkreipti dėmesį į tai, kad suvartojimo ir išmetimo vožtuvai, dirbti griežtai seka - vienodai aukštai ir ne Žemos revoliucijos. Tai yra, pokyčiai darbe įvairiais apsesankymais nėra pastebėta.

Savo variklis, Otto, pirmasis taikė darbo mišinio suspaudimą padidinti maksimalų ciklo temperatūrą. Kuris buvo atliktas adiabat (paprasti žodžiai be šilumos mainų su išorine aplinka).

Suspausdinus mišinį, jis užsikabino nuo žvakės po to, kai prasidėjo šilumos pašalinimo procesas, kuris vyko beveik ant ISOHOD (ty, su pastoviu variklio cilindro tūrį).

Kadangi Otto patentuota savo technologija, jo pramoninis naudojimas nebuvo įmanomas. 1886 m. Apsaugoti patentus Jamesas Atkinson nusprendė pakeisti Otto ciklą. Ir pasiūlė savo variklio vidaus degimo variklio tipą.

Jis pasiūlė pakeisti laikų santykį laikrodžių, nes darbų judėjimas buvo padidintas dėl su variklio jungiamosios konstrukcijos komplikacijos. Pažymėtina, kad bandymo kopija, kurią jis pastatytas buvo vienas cilindras, ir negavau daug pasiskirstymo dėl dizaino sudėtingumo.

Jei trumpai apibūdintumėte šio variklio veikimo principą, tada paaiškėja:

Visi 4 laikrodžiai (injekcija, suspaudimas, darbas judėjimas, išleidimas) - įvyko viename alkūninio veleno sukimosi (Otto rotacijos - dvi). Dėl sudėtingų svertų, kurie buvo pritvirtinti šalia "alkūninio veleno".

Šiame dizaine pasirodė esanti tam tikrus svertų santykius. Jei sakote paprastus žodžius - stūmoklio insultas į suvartojimo ir atleidimo taką yra didesnis už stūmoklio insultą taip pat suspaudimo ir darbo eiga.

Ką tai suteikia? Taip, kas gali būti "grojama" suspaudimo laipsniu (keičiant jį) dėl svertų ilgio santykio, o ne "įleidimo" įleidimo sąskaita! Iš šios išvesties Aktinson ciklo pranašumas, dėl siurbimo nuostolių

Tokie varikliai pasirodė esąs gana veiksmingas su dideliu efektyvumu ir mažu degalų sąnaudomis.

Tačiau taip pat buvo daug neigiamų taškų:

• Sudėtingumas ir didelių gabaritų dizainas
• Mažas greitis
• Prastai valdoma droselio vožtuvas, arba ()

Užsispyręs gandai eina, kad buvo naudojamas "Atkinson" principas hibridiniai automobiliaivisų pirma, toyota. Tačiau tai yra neteisinga, ten buvo naudojamas tik jo principas, tačiau dizainas buvo naudojamas kito inžinieriaus, būtent Miller. Savo grynoje formoje "Atkinson" varikliai buvo gana dalinis simbolis nei masyvi.

Ralph Miller taip pat nusprendė žaisti su suspaudimo laipsniu, 1947 m. Tai reiškia, kad jis ir toliau dirbs Atkinson, tačiau jis paėmė ne jo sudėtingą variklį (su svertais), bet įprasta Oi Oto.

Ką jis pasiūlė . Jis nepadarė suspaudimo tako mechaniškai trumpesnių nei insulto lact (kaip pasiūlyta "Atkinson", jo stūmoklis greičiau juda į viršų nei žemyn). Jis atėjo su supjaustymo taku su įsiurbimo tako sąskaita, išlaikant stūmoklio judėjimą aukštyn ir žemyn tuo pačiu (klasikinis Otto variklis).

Tai buvo įmanoma eiti dviem būdais:

• Uždarykite įleidimo vožtuvą iki įsiurbimo tako pabaigos - šis principas buvo vadinamas "sutrumpintu įleidimo"
• Uždarykite įleidimo vožtuvą Vėliau įvesties taktika - ši parinktis gavo "sutrumpinto suspaudimo" pavadinimus

Galų gale, abu principai suteikia tą patį - sumažėjimas suspaudimo laipsnį, darbo mišinys, palyginti su geometriniu! Tačiau išplėtimo laipsnis yra išsaugotas, tai yra, darbo eigos ritmas yra išsaugotas (kaip ir OTC OTO), ir suspaudimo takas yra sumažintas (kaip į Fro Akinson).

Paprastieji žodžiai - Millerio oro ir kuro mišinys yra suspaustas daug mažesnis, nei jis buvo slopinamas tame pačiame variklie nuo Otto. Tai leidžia jums padidinti geometrinį suspaudimo laipsnį, ir atitinkamai fizinį vystymosi lygį. Daug greasome nei degalų detonacijos savybės (t. Y., benzinas negali būti suspaustas be galo, prasidės detonacija)! Taigi, kai kuras yra degus NWT (daugiau nei miręs taškas), jis turi daug didesnį išsiplėtimo laipsnį nei Otto dizainas. Tai suteikia daug daugiau naudoti energijos plečiasi dujų cilindro, kuris padidina šiluminio efektyvumo struktūrą, kuri reiškia didelį taupymą, elastingumą ir kt.

Taip pat verta apsvarstyti, kad siurblių nuostoliai sumažinami ant suspaudimo tako, tai yra, suspausti kurą Miller yra lengviau, mažiau energijos yra reikalinga.

Neigiamos pusės - Tai yra didžiausia išėjimo galia (ypač dideliais apsesankkiais) dėl blogiausio cilindrų užpildymo. Norint pašalinti tą pačią galią kaip O Otto (dideliu greičiu), variklis reikalingas daugiau (tūrio cilindrų) ir masyvi.

Šiuolaikiniais varikliais

Taigi, koks yra skirtumas?

Straipsnyje buvo sunkiau nei aš maniau, bet jei suvokiate. Tai paaiškėja:

Otto. - Tai yra standartinis įprastinio variklio principas, kuris dabar stovi ant modernaus automobilio.

Atkinson. - Siūloma efektyviau vidaus degimo variklis, dėl suspaudimo laipsnio pokyčių, naudojant sudėtingą svirčių dizainą, prijungtą prie alkūninio veleno.

Pros - degalų taupymas, elastingesnis variklis, mažiau triukšmo.

Trūkumai - didelių gabaritų ir sudėtingų dizaino, mažo sukimo momento ant mažų apsisukimų, prastai kontroliuojami droselio vožtuvu

Tai praktiškai nėra taikoma savo gryna forma.

Miller - Siūloma naudoti sumažintą suspaudimo santykį cilindre, naudojant vėlyvą įsiurbimo vožtuvo uždarymą. Skirtumas su Atkinson yra didžiulis, nes jis nenaudojo savo dizaino, bet Otto, bet ne savo grynoje formoje, bet su modifikuota laiko sistema.

Daroma prielaida, kad stūmoklis (ant suspaudimo tako) yra su mažiau pasipriešinimo (siurblių nuostoliai), ir geriau geometriškai suspausti oro ir kuro mišinį (išskyrus jo detonaciją), bet išplėtimo laipsnį (kai uždegimas iš žvakės ) išlieka beveik tokia pati kaip ir "Oto" cikle).

"Pros" - degalų taupymas (ypač mažose apsisukimus), darbo elastingumas, mažas triukšmas.

CONS - galios sumažinimas esant dideliems apsilankymams (dėl blogiausio cilindrų užpildymo).

Verta pažymėti, kad dabar "Miller" principas yra naudojamas kai kuriems automobiliams mažais apsisukimais. Leidžia reguliuoti įleidimo ir atleidimo fazes (išplėsti arba susiaurinti juos