Ce este, care există diferențe în activitatea motorului. Ciclul Otto. Atkinson. Miller. Ce este, care există diferențe în ceea ce privește activitatea principiului motorului Miller Motor

Înainte de a spune despre caracteristicile ciclului Miller Miller (ciclul Miller), am observat că nu este un stil de cinci căi, ci în patru accident vascular cerebral, cum ar fi motorul Otto. Motorul lui Miller nu este altceva decât un motor clasic îmbunătățit combustie interna. Din punct de vedere structural, aceste motoare sunt aproape la fel. Diferența constă în fazele distribuției gazelor. Îi distinge că motorul clasic funcționează pe ciclul inginerului german Nikolos Otto, și motorul maller "Miller" - pe ciclul inginerului britanic James Atkinson, deși dintr-un anumit motiv este numit după inginerul american Ralph Miller. Acesta din urmă și-a creat și ciclul de DV-uri, dar în eficacitatea sa este inferior ciclului Atkinson.

Atractivitatea "șase" în formă de V, instalată pe modelul XEDOS 9 (Millenia sau Eunos 800), este că, cu un volum de lucru de 2,3 l, aceasta emite puterea de 213 CP. Și cuplul 290 nm, care este echivalent cu caracteristicile motoarelor de 3 litri. În același timp, consumul de combustibil al unui motor atât de puternic este foarte scăzut pe autostrada 6.3 (!) L / 100 km, în oraș - 11,8 l / 100 km, care corespunde indicatorilor de motoare de 1,8-2 litri. Nu-i rău.

Pentru a face față secretului motorului lui Miller, trebuie să vă amintiți principiul muncii pentru întregul motor familiar cu patru timpi. Primul ceas - tact de admisie. Începe după deschiderea supapei de admisie atunci când pistonul este aproape de partea de sus a punctului mort (NTT). Mutarea în jos, pistonul creează un vid în cilindru, ceea ce contribuie la aspirația aerului și a combustibilului în ele. În același timp, în modurile de viteză mică și medie a motorului, atunci când accelerația este deschisă parțial, apar așa-numitele pierderi de pompare. Esența lor - datorită vidului mare în galeria de admisie, pistoanele trebuie să lucreze în modul pompei, care este petrecută parte a puterii motorului. În plus, umplerea cilindrilor de încărcare proaspătă se deteriorează și, în consecință, consumul de combustibil și emisiile de substanțe nocive în atmosferă cresc. Când pistonul ajunge la fundul punctului mort (NMT), supapa de admisie se închide. După aceea, pistonul, care se mișcă în sus, comprimă amestecul de combustibil - fluxurile tact de compresie. În apropierea flăcărilor amestecului VMT, presiunea din camera de combustie se ridică, pistonul se mișcă în jos - mișcarea de lucru. În NMT se deschide o supapă de evacuare. Când pistonul se deplasează - tact de eliberare - gazele de eșapament rămase în cilindri sunt împinse în sistemul de eliberare.

Este demn de remarcat faptul că, la momentul deschiderii supapei de evacuare, gazele din cilindri sunt încă sub presiune, prin urmare eliberarea acestei energii neutilizate se numește pierderea eliberării. Funcția de reducere a zgomotului în același timp a fost plasată pe amortizorul sistemului de evacuare.

Pentru a reduce fenomenele negative, care apar atunci când motorul funcționează cu diagrama de fază clasică a fazei de distribuție a gazelor, în motorul motorului maller, fazele de distribuție a gazului s-au schimbat în funcție de ciclul Atkinson. Supapa de admisie este închisă, nu aproape de partea inferioară a punctului mort, dar mult mai târziu - Când întoarceți arborele cotit cu 700 de la NMT (în motorul Ralph al lui Miller, supapa se închide contrar - înainte de a trece cu pistonul NMT). Ciclul lui Atkinson oferă o serie de avantaje. În primul rând, pierderile de pompare sunt reduse, deoarece o parte a amestecului când pistonul se deplasează în sus este împins în galeria de admisie, reducând vidul în el.

În al doilea rând, gradul de schimbare a compresiei. Teoretic, rămâne același lucru, deoarece accidentul pistonului și volumul camerei de combustie nu se schimbă, dar, de fapt, datorită închiderii târzii a supapei de admisie, scade de la 10 la 8. Și acest lucru este redus de probabilitate a arderii de detonare a combustibilului, ceea ce înseamnă că nu este nevoie să se ridice trecerea vitezei motorului la o transmisie redusă cu o încărcătură crescătoare. Reduce probabilitatea de combustie de detonare și faptul că amestecul combustibil energizat din cilindri atunci când pistonul se deplasează până la închiderea supapei, scoate o parte din căldura selectată din pereții camerei de combustie din galeria de admisie.

În al treilea rând, relația dintre gradele de comprimare și expansiune a fost perturbată, deoarece datorită închiderii ulterioare a supapei de admisie, durata tact de compresie cu privire la durata tactului de expansiune atunci când supapa de evacuare este deschisă, a scăzut semnificativ. Motorul funcționează pe așa-numitul ciclu cu un grad de extindere crescut, în care energia gazelor de eșapament este utilizată mai lungă, adică. Cu o scădere a pierderii de eliberare. Acest lucru face posibilă utilizarea mai integrală a energiei gazelor de eșapament, care, de fapt, au asigurat importanța motorului.

Pentru a obține o putere mare și un cuplu care sunt necesare pentru modelul de elită "Mazdovskaya", motorul Miller este utilizat de compresorul mecanic Lascholm instalat în colapsul blocului cilindrului.

Pe lângă motorul auto de 2,3 litri al XEDOS 9, ciclul Atkinson a început să se aplice într-un motor de instalare hibrid hibrid cu mașini reduse Toyota Prius.. Acesta diferă de "Mazdovsky" de faptul că nu există nici o suflantă în ea, iar raportul de compresie are un sens ridicat - 13.5.

Ciclul Miller ( Ciclul Miller.) A fost propus în 1947 de către inginerul american Ralph Miller, ca metodă de combinare a avantajelor motorului Atkinson cu un mecanism mai simplu de piston al motorului diesel sau OTO.

Ciclul a fost conceput pentru a reduce ( reduce) Temperaturile și presiunea încărcăturii de aer proaspăt ( Încărcați temperatura aerului.) înainte de compresie ( comprimare) în cilindru. Ca urmare, temperatura de combustie din cilindru este redusă datorită expansiunii adiabatice ( expansiune adiabatică.) Încărcarea cu aer proaspăt când introduceți cilindrul.

Conceptul ciclului Miller include două opțiuni ( două variante.):

a) alegerea timpului de închidere prematură ( timpul avansat de închidere) supapă de admisie ( supapa de admisie) sau un avans încheiat - înainte de partea inferioară a punctului mort ( centru mort de jos.);

b) Alegerea unei supape de admisie a timpului de închidere întârziată - după punctul mort de jos (BDC).

Inițial, ciclul Miller a fost utilizat ( inițial utilizat) Creșterea puterii specifice a unor motoare diesel ( unele motoare.). Reducerea temperaturii încărcăturii de aer proaspăt ( Reducerea temperaturii încărcării) Cilindrul motorului a condus la o creștere a puterii fără modificări semnificative ( schimbari majore.) bloc de cilindri ( cilindru unitate.). Acest lucru se datorează faptului că scăderea temperaturii la începutul ciclului teoretic ( la începutul ciclului) Crește densitatea încărcăturii de aer ( densitatea aerului.) fără a schimba presiunea ( schimbarea presiunii) în cilindru. În timp ce rezistența mecanică a motorului ( limita mecanică a motorului) se schimbă la o putere mai mare ( putere mai mare), limita de încărcare termică ( limita de încărcare termică.) schimbă la temperaturi medii mai mici ( temperaturi medii mai mici.) Ciclu.

În viitor, ciclul Miller a provocat un interes în ceea ce privește reducerea emisiilor de NOH. Selecție intensivă emisii dăunătoare Noh începe când temperatura este depășită în cilindrul motorului de peste 1500 ° C - în această stare, atomii de azot devin activi din punct de vedere chimic ca rezultat al pierderilor unuia sau mai multor atomi. Și când se utilizează ciclul Miller când temperatura ciclului este redusă ( reduceți temperaturile ciclului) fără a schimba puterea ( putere constantă) o reducere de 10% a emisiei de NOH la sarcină maximă și cu 1% ( la sută.) Reducerea consumului de combustibil. În principal ( În principal) Acest lucru se datorează unei scăderi a pierderilor de căldură ( pierderi de căldură.) la aceeași presiune în cilindru ( nivelul presiunii cilindrului.).

Cu toate acestea, supraîncărcat semnificativ mai mare ( presiunea semnificativ mai mare a creșterii) la aceeași putere și avionul în ceea ce privește combustibilul ( rata aer / combustibil) A făcut dificil să răspândească ciclul Miller. Dacă presiunea maximă realizabilă a turbocompresorului de gaz ( presiunea maximă de creștere a accesibilă) Va fi prea mic în ceea ce privește valoarea dorită a presiunii efective medii ( presiunea efectivă medie dorită), aceasta va conduce la o restricție semnificativă a performanței ( denaturări semnificative.). Chiar și în cazul suficient presiune ridicata Ajustarea posibilității de scădere a consumului de combustibil va fi parțial neutralizată ( parțial neutralizat) din cauza prea repede ( prea rapid) reducerea compresorului KPD și a turbinei ( compresor și turbină.) Turbocompresor de gaz diplome mari compresie ( ratele de compresie ridicate.). Astfel, utilizarea practică a ciclului Miller a necesitat utilizarea unui turbocompresor de gaz cu un grad foarte ridicat de compresie a presiunii ( rata de presiune foarte mare a compresorului) I. eficiență ridicată cu grade mari de compresie ( excelentă eficiență la rapoarte de înaltă presiune).

Deci, în motoarele de mare viteză ale companiilor de 32Fx Ingineria Niigata» presiune maximă Combustie p max și temperatura în camera de combustie ( camera de ardere.) sunt susținute la un nivel normal redus ( nivel normal.). Dar în același timp, media presiune efectivă (presiunea efectivă a frânei) și a redus nivelul emisiilor dăunătoare NOH ( reduce emisiile de NOx).

ÎN motor diesel Compania 6L32FX NIIGATA selectată prima versiune a ciclului Miller: timpul de închidere prematură al supapei de admisie timp de 10 grade la NMT (BDC), în loc de 35 de grade după NMT ( dupăBDC) ca un motor de 6L32CX. Deoarece timpul de umplere scade, sub presiune normală ( presiunea de stimulare normală) Cilindrul primește un volum mai mic de încărcare de aer proaspăt ( volumul aerului este redus). În consecință, fluxul de combustie a combustibilului din cilindru se deteriorează și, ca rezultat, puterea de ieșire este redusă și crește temperatura gazelor de eșapament ( temperatura de evacuare crește.).

Pentru a obține puterea de ieșire predeterminată ( ieșire orientată) Este necesar să se mărească cantitatea de aer cu un timp redus de primire a acestuia la cilindru. Pentru a face acest lucru, măriți presiunea impulsului ( creșteți presiunea de creștere).

În același timp, un sistem Turbonduva cu o singură etapă ( turbocompresor cu o singură treaptă) nu poate oferi o presiune mai mare de împingere ( o presiune mai mare a creșterii.).

Prin urmare, dezvoltarea unui sistem în două etape ( sistem cu două etape) gaz Turbonduva, în care turbocompresoare cu presiune joasă și de înaltă presiune ( presiune scăzută și turbocompresoare de înaltă presiune) Situat în mod consecvent ( conectat în serie.) in secvență. După fiecare turbocompresor, sunt instalate două răcitoare intermediare de aer ( intervine răcitoare de aer.).

Introducerea ciclului Miller în legătură cu un sistem cu două etape Turbonduva a făcut posibilă creșterea factorului de putere la 38,2 (presiunea efectivă medie este de 3,09 MPa, rata medie a pistonului este de 12,4 m / s) la 110% din sarcină ( Încărcarea maximă). Aceasta este cel mai bun rezultatul obținut Pentru motoare cu diametrul pistonului de 32 cm.

În plus, a fost atinsă o scădere de 20% din nivelul de emisie în paralel ( Nivelul emisiilor de NOx.) Până la 5,8 g / kWh cu normă a cerințelor IMO 11,2 g / kWh. Consum de combustibil ( Consum de combustibil) a fost oarecum crescut atunci când lucrează la sarcini reduse ( Încărcături mici.) Muncă. Cu toate acestea, cu încărcături medii și mari ( Încărcături mai mari.) Consumul de combustibil a scăzut cu 75%.

În acest fel, Eficiența motorului Atkinson este crescut din cauza unei scăderi mecanice în timp (pistonul se deplasează mai repede decât în \u200b\u200bjos) Tact de compresie cu privire la mișcarea de lucru (tact de expansiune). În ciclul Miller tut compresie. În ceea ce privește mișcarea de lucru redus sau crescut datorită procesului de admisie . În același timp, mișcarea de viteză a pistonului în sus și în jos este salvată la fel (ca și în motorul clasic Otto - Diesel).

Cu aceeași presiune de presiune, încărcarea cilindrului este scăderea aerului proaspăt datorită scăderii timpului ( redusă prin momentul adecvat) deschiderea supapei de admisie ( sUPAPĂ DE ADMISIE.). Prin urmare, taxa de aer proaspăt ( Încărcați aerul.) Turbocompresorul este comprimat ( comprimat) până la o presiune mai mare decât este necesar pentru ciclul motorului ( ciclul motorului). Astfel, prin creșterea magnitudinii presiunii, cu un timp redus de deschidere al supapei de admisie, aceeași porțiune de aer proaspăt curge în cilindru. În același timp, încărcarea proaspătă a aerului, trecând printr-o secțiune relativ îngustă de debit de intrare, se extinde (efectul de suflare) în cilindri ( cilindri.) și se răcește în consecință ( concerte de răcire.).

Atkinson, Miller, Otto și alții în excursia noastră tehnică mică.

Pentru a începe cu, vom înțelege ce este ciclul de operare al motorului. DVS este un obiect care transformă presiunea din arderea combustibilului în energie mecanică și din moment ce funcționează cu căldură, atunci este o mașină de căldură. Deci, ciclul pentru mașina de căldură este un procedeu circular în care parametrii inițiali și finali sunt coincis, ceea ce determină starea fluidului de lucru (în cazul nostru este un cilindru cu un piston). Acești parametri sunt presiune, volum, temperatură și entropie.

Acești parametri sunt specificați că motorul va funcționa și, cu alte cuvinte - ceea ce va fi ciclul său. Prin urmare, dacă aveți o dorință și cunoaștere a termodinamicii, puteți crea propriul ciclu de căldură. Principalul lucru mai târziu face ca motorul dvs. să demonstreze dreptul de a exista.

Ciclul Otto.

Să începem cu cel mai important ciclu de lucru, care este folosit aproape toate în timpul nostru. El este numit după Nicolaus August Otto, un inventator german. Inițial Otto a folosit evoluția belgiei Jean Lenoara. O mică înțelegere a designului inițial va da acest model al motorului Lenenara.

Deoarece loirul și Otto nu au fost familiarizați cu ingineria electrică, atunci aprinderea în prototipurile lor a fost creată printr-o flacără deschisă, pe care un amestec a fost luminat prin tubul din interiorul cilindrului. Diferența principală dintre motorul Otto de la motorul Lenoara a fost în plasarea cilindrului pe verticală, care a intrat peste Otto pentru a utiliza energia gazelor de eșapament pentru a ridica pistonul după cursa de lucru. Forța de muncă a pistonului a început sub acțiunea presiunii atmosferice. Și după presiunea din cilindru a atins atmosferic, se deschise supapa de evacuare, iar gazele de eșapament au fost împinse cu masa sa. Este caracterul complet al utilizării energiei a făcut posibilă creșterea eficienței la faptul că este evidentă la acel moment 15%, care a depășit chiar și eficiența mașini de aburi. În plus, acest design a permis să utilizeze mai puțin de cinci ori mai mic decât combustibilul, ceea ce a dus apoi la dominația totală a unui astfel de design pe piață.

Dar meritul principal al Otto este invenția procesului în patru timpi a activității motorului. Această invenție a fost făcută în 1877 și a fost apoi brevetată. Dar industriașii francezi au luptat în arhivele lor și au descoperit că ideea de muncă în patru timpi cu câțiva ani înainte de brevetul Otto a descris francezul Bo de Roche. Acest lucru a făcut posibilă reducerea plăților de brevete și dezvoltarea propriilor motoare. Dar datorită experienței, motoarele Otto erau pe cap mai bine concurenți. Și până în 1897, au făcut 42 de mii de piese.

Dar ce, de fapt, este acest ciclu Otto? Acestea sunt familiare pentru noi cu o bancă școlară patru trackere de ff - Inlet, Compression, Mișcare de lucru și eliberare. Toate aceste procese ocupă o cantitate egală de timp, iar caracteristicile termice ale motorului sunt prezentate în următorul grafic:

Unde 1-2 este o comprimare, 2-3 - un accident vascular cerebral de lucru, 3-4 - eliberare, 4-1 - intrare. Eficiența unui astfel de motor depinde de gradul de compresie și de indicatorul adiabatic:

În cazul în care N este gradul de comprimare, K este o rată de adiabat sau raportul dintre capacitatea de căldură la căldură la o presiune constantă la capacitatea de căldură a gazului la un volum constant.

Cu alte cuvinte, aceasta este cantitatea de energie pe care trebuie să o cheltuiți pentru a returna gazul în interiorul cilindrului în starea anterioară.

Ciclul Atkinson.

A fost inventată în 1882 de James Atkinson, un inginer britanic. Ciclul lui Atkinson crește eficiența ciclului Otto, dar reduce rezultatele puterii. Diferența principală este timp diferit efectuarea unor stimulente diferite ale activității motorului.

Designul special al pârghiilor motorului Akinson vă permite să faceți toate cele patru curse ale pistonului într-o singură răsucire a arborelui cotit. De asemenea, acest design face mișcările pistonului de diferite lungimi: cursa pistonului în timpul admisiei și eliberarea este mai lungă decât în \u200b\u200btimpul comprimării și expansiunii.

Alte caracteristici ale motorului sunt că camele de distribuție a gazelor (supape de deschidere și închidere) sunt situate direct pe arborele cotit. Acest lucru elimină necesitatea unei instalații separate. distribuție Vala.. În plus, nu este nevoie să instalați o cutie de viteze, deoarece arbore cotit rotirea de la o viteză de două ori mai mică. În secolul al XIX-lea, motorul de distribuție nu a primit datorită mecanicii complexe, dar la sfârșitul secolului al XX-lea a devenit mai popular, deoarece a început să fie aplicată pe hibrizi.

Deci, în Lexus scump există agregate atât de ciudate? Nu, nu, ciclul lui Atkinson în forma sa pură, nimeni nu va implementa, ci să modifice motoarele obișnuite pentru el - destul de real. Prin urmare, nu vom ridica mult timp despre Atkinson și vom trece la ciclu, care la întrupat în realitate.

Ciclul miller

Ciclul Miller a fost propus în 1947 de către inginerul american Ralph Miller ca metodă de combinare a avantajelor motorului Atkinson cu mai mult motor simplu. Otto. În loc de a face un tact de compresie mecanică mai scurt decât un tact de accident vascular cerebral de lucru (ca și în motorul clasic Atkinson, unde pistonul se mișcă mai repede decât în \u200b\u200bjos), Miller a venit cu tact de compresie datorită tactului de admisie, menținând mișcarea piston și în jos aceeași viteză (ca și în motorul clasic Otto).

Pentru a face acest lucru, Miller a oferit două abordări diferite: fie închideți supapa de admisie semnificativ mai devreme decât la capătul tactului de admisie sau să-l închideți semnificativ mai târziu decât sfârșitul acestui tact. Prima abordare a șoferilor este numele condițional al "intratului scurtat" și al doilea - "comprimarea scurtată". În cele din urmă, ambele abordări dau același lucru: reducerea gradului real de comprimare a amestecului de lucru în raport cu geometric, menținând gradul de extensie neschimbată (adică tact de curse de lucru rămâne același ca în motorul Otto și Tactul de compresie este redus - cum ar fi Atkinson, este redus doar în timp, ci în funcție de gradul de comprimare a amestecului).

Astfel, amestecul din motorul Miller este comprimat mai mic decât acesta trebuie comprimat într-un motor OTO al aceleiași geometrie mecanică. Acest lucru vă permite să măriți gradul geometric de compresie (și, în consecință, la gradul de expansiune!) Deasupra limitelor cauzate de proprietățile de detonare ale combustibilului - aducerea compresiei reale la valori valide datorită ciclului de compresie descris mai sus. Cu alte cuvinte, cu același grad real de compresie (combustibil limitat), motorul Miller are un grad semnificativ mai mare de expansiune decât motorul Otto. Acest lucru face posibilă utilizarea mai completă a energiei care se extinde în cilindru, care, de fapt, crește eficiența termică a motorului, asigură o eficiență ridicată a motorului și așa mai departe. De asemenea, unul dintre avantajele ciclului Miller este posibilitatea unei variații mai largi a timpului de aprindere fără riscul de detonare, care oferă mai multe oportunități pentru ingineri.

Beneficiul de la creșterea eficienței termice a ciclului Miller în raport cu ciclul OTTO este însoțit de o pierdere de putere de ieșire de vârf pentru această dimensiune (și masa) motorului datorită deteriorării cilindrului. Deoarece motorul Miller ar necesita aceeași putere de ieșire pentru a obține aceeași putere de ieșire. dimensiune mai mareMotorul Otto, câștigul de la creșterea eficienței termice a ciclului va fi parțial cheltuit pe creșterea, împreună cu dimensiunea motorului, pierderile mecanice (frecare, vibrații etc.).

Ciclul Diesel.

În cele din urmă, merită cel puțin amintiți-vă pe scurt ciclul dieselului. Rudolph Diesel a dorit inițial să creeze un motor care ar fi cât mai aproape de ciclul Carno, în care eficiența este determinată numai de diferența de temperatură a fluidului de lucru. Dar, deoarece răcirea motorului la un zero absolut nu este rece, Diesel a mers la un alt mod. A crescut temperatura maximă, pentru care a început să stoarce combustibilul la valorile care se procedează la acel moment. Motorul sa dovedit cu o eficiență foarte mare, dar a funcționat inițial pe kerosen. Primul prototip al Rudolf construit în 1893 și numai până la începutul secolului al XX-lea a trecut pe alte tipuri de combustibil, inclusiv diesel.

• , 17 Iul 2015

Ciclul Miller a fost propus în 1947 de către inginerul american Ralph Miller ca o metodă de combinare a avantajelor motorului Atkinson cu un motor de un motor de piston mai simplu. În loc de a face tact de compresie mecanic mai scurt decât tact de cursă (ca în motorul clasic Atkinson, unde pistonul se mută mai repede decât în \u200b\u200bjos), Miller a venit cu tact de compresie tăiat datorită tactului de admisie, menținând mișcarea pistonului și în jos aceeași viteză (ca și în motorul clasic Otto).

Pentru aceasta, Miller a sugerat două abordări diferite: fie închideți supapa de admisie semnificativ mai devreme decât capătul tact de admisie (sau deschideți acest ceas) sau închideți-l semnificativ mai târziu decât sfârșitul acestui tact. Prima abordare în motoare este numele condițional al "admisiei scurte", iar al doilea - "compresie scurtată". În cele din urmă, ambele abordări dau același lucru: declin real Gradul de comprimare a amestecului de lucru în raport cu geometric, menținând în același timp gradul consistent de expansiune (adică tact de cursa de lucru rămâne același ca în motorul OTO, iar tact de compresie este redus - cum ar fi Atkinson, este doar redus de timp, dar în funcție de gradul de comprimare a amestecului).

Astfel, amestecul din motorul Miller este comprimat mai mic decât acesta trebuie comprimat într-un motor OTO al aceleiași geometrie mecanică. Acest lucru vă permite să măriți gradul geometric de compresie (și, în consecință, la gradul de expansiune!) Deasupra limitelor cauzate de proprietățile de detonare ale combustibilului - aducerea compresiei reale la valori valide datorită ciclului de compresie descris mai sus. Cu alte cuvinte, cu același lucru real Gradul de compresie (combustibil limitat) Miller Motor are un grad de extindere semnificativ mai mare decât motorul Otto. Acest lucru face posibilă utilizarea mai completă a energiei care se extinde în cilindru, care, de fapt, crește eficiența termică a motorului, asigură o eficiență ridicată a motorului și așa mai departe.

Beneficiul de creștere a eficienței termice a ciclului Miller în raport cu ciclul OTTO este însoțit de o pierdere de putere de ieșire maximă pentru această dimensiune (și masă) a motorului datorită deteriorării umplerii cilindrului. Deoarece, pentru a obține aceeași putere de ieșire, motorul Miller ar necesita un motor mai mare decât motorul Otto, câștigul de la creșterea eficienței termice a ciclului va fi parțial cheltuit pe pierderea mecanică a pierderilor mecanice (frecare, vibrație etc.) .

Supapele de control al computerului vă permit să schimbați gradul de umplere a cilindrului în timpul funcționării. Acest lucru face posibilă stoarcerea puterii maxime de la motor, cu deteriorarea indicatorilor economici sau de a obține o eficiență mai bună cu o reducere a puterii.

O sarcină similară este rezolvată de un motor cu cinci căi, care are o extensie suplimentară produsă într-un cilindru separat.

Motorul de combustie internă este foarte departe de ideal, cel mai bine ajunge la 20 - 25%, Diesel 40 - 50% (adică restul combustibilului este ars aproape într-o goală). Pentru a crește eficiența (respectiv creșterea eficienței), este necesar să se îmbunătățească proiectarea motorului. Mulți ingineri se luptă cu ea și până în prezent, dar primii au fost doar câțiva ingineri, cum ar fi Nicalas August Otto, James Atkinson și Ralph Miller. Toată lumea a contribuit cu anumite schimbări și au încercat să facă motoare mai economice și mai productive. Fiecare a oferit un anumit ciclu de lucru, care ar putea diferi radical de designul adversarului. Astăzi voi încerca cuvinte simple, Explicați ce diferențe de bază sunt în activitatea motorului și, desigur, versiunea video la sfârșitul ...

Articolul va fi scris pentru începători, deci dacă sunteți un inginer tăcut, nu îl puteți citi, scris în înțelegerea generală a ciclurilor motorului.

De asemenea, dorește să rețină că variațiile diferitelor modele sunt foarte multe, cele mai faimoase pe care le putem cunoaște, ciclul de motorină, Stirling, Carno, Ericonna etc. Dacă calculați desenele, atunci ele pot obține aproximativ 15 ani și nu toate motoarele cu combustie internă, și, de exemplu, sub agitare externă.

Dar cel mai faimos, care sunt obișnuiți cu această zi în mașini, este Otto, Atkinson și Miller. E vorba de ei și vom vorbi.

De fapt, este motorul de combustie internă termică obișnuită cu aprinderea forțată a unui amestec combustibil (printr-o lumânare) care este utilizată acum în 60-65% din mașini. Da - Da, este cel pe care îl aveți sub capotă, lucrează la ciclul Otto.

Cu toate acestea, dacă ați lovit povestea, primul principiu al unui astfel de economist a sugerat în 1862 inginerul francez Alphonse Bo de Roche. Dar a fost principiul teoretic al muncii. Otto în 1878 (16 ani mai târziu) a încorporat acest motor în metal (în practică) și a brevetat această tehnologie

În esență, acesta este un motor în patru timpi, caracteristic:

• Admisie . Umplerea amestecului de combustibil cu aer proaspăt. Supapa de admisie se deschide.
• Comprimare . Pistonul urcă, stoarce acest amestec. Ambele supape sunt închise
• Lucru . Lumânarea se fixează pe un amestec comprimat, gaze trase împingând pistonul în jos
• Distribuția gazelor de eșapament . Pistonul urcă, împingând gazele arse. Supapă de evacuare deschisă

Aș dori să menționez că supapele de admisie și de evacuare, lucrează într-o secvență strictă - la fel de mare și la revoluții reduse. Adică, nu se observă schimbările în muncă la diferite revuși.

În motorul său, Otto, prima a aplicat comprimarea amestecului de lucru pentru a ridica temperatura maximă a ciclului. Care a fost realizată de ADIABAT (cuvinte simple fără schimb de căldură cu un mediu extern).

După comprimarea amestecului, a fost inflamată din lumânare, după aceea a început procesul de îndepărtare a căldurii, care a continuat aproape pe izohod (adică, cu un volum constant al cilindrului motorului).

Deoarece Otto a patentat tehnologia, utilizarea sa industrială nu a fost posibilă. Pentru a eluda brevetele James Atkinson în 1886, a decis să modifice ciclul OTTO. Și a oferit tipul de motor cu combustie internă de motor.

El a propus să schimbe raportul dintre orele de ceasuri, datorită căruia mișcarea de lucru a fost crescută datorită complicației structurii de legătură ale craniului. Trebuie remarcat faptul că exemplul de testare pe care la construit a fost un singur cilindru și nu a avut o mare distribuție datorită complexității designului.

Dacă într-o nucă pentru a descrie principiul funcționării acestui motor, atunci se dovedește:

Toate cele 4 ceasuri (injecție, comprimare, mișcare de lucru, eliberare) - au apărut într-o rotație a arborelui cotit (rotații OTTO - două). Datorită pârghiilor complexe, care au fost atașați lângă "arborele cotit".

În acest design, sa dovedit a implementa anumite rapoarte de pârghii. Dacă spui cuvinte simple - cursa pistonului de pe tact de admisie și eliberare este mai mare decât cursa pistonului, de asemenea, comprimarea și accident vascular cerebral.

Ce dă? Da, ceea ce poate fi "jucat" de gradul de compresie (schimbarea acestuia), datorită raportului dintre lungimile pârghiilor și nu în detrimentul orificiului de admisie "Throttling"! Din această ieșire avantajul ciclului Aktinsson, la pierderile de pompare

Astfel de motoare s-au dovedit a fi destul de eficiente cu eficiență ridicată și consum redus de combustibil.

Cu toate acestea, au existat, de asemenea, o mulțime de puncte negative:

• Complexitate și design voluminos
• Viteza mica
• Prost gestionat clapetei de accelerație, fie ()

Zvonurile încăpățânate merg pe faptul că principiul Atkinson a fost folosit mașini hibride, în special, Toyota. Cu toate acestea, acest lucru este un pic de rău, doar principiul său a fost folosit acolo, dar designul a fost folosit de un alt inginer, și anume Miller. În forma sa pură, motoarele Atkinson erau mai degrabă un caracter parțial decât masivul.

Ralph Miller a decis, de asemenea, să joace cu gradul de compresie, în 1947. Asta este, el va continua să lucreze la Atkinson, dar nu a luat motorul său complex (cu pârghii), ci obișnuit OI OTO.

Ceea ce a sugerat . El nu a facut tact de compresie mecanic mai scurt decat tact de accident vascular cerebral (cum a oferit Atkinson, pistonul său se deplasează mai repede în sus decât în \u200b\u200bjos). A apărut cu tact de compresie în detrimentul tactului de admisie, păstrând mișcarea de pistoane în sus și în jos la același (clasic Otto Motor).

A fost posibil să mergeți în două moduri:

• Închideți supapa de admisie înainte de sfârșitul tacturii de admisie - acest principiu a fost numit "Intrarea scurtată"
• Fie închideți supapa de admisie mai târziu tact de intrare - această opțiune a primit numele de "compresie scurtată"

În cele din urmă, ambele principii dau același lucru - o scădere a gradului de comprimare, amestecul de lucru în raport cu geometric! Cu toate acestea, gradul de expansiune este păstrat, adică ritmul cursei de lucru este conservat (ca în OTC OTO), iar tact de compresie este redus (ca în Fro Akinson).

Cuvinte simple - Amestecul de combustibil aeriană de Miller este comprimat mult mai puțin decât a fost suprimat în același motor de la Otto. Acest lucru vă permite să măriți gradul geometric de compresie și, în consecință, gradul fizic de expansiune. Mult Greasome decât proprietățile de detonare ale combustibilului (adică, benzina nu poate fi comprimată infinit, detonarea va începe)! Astfel, atunci când combustibilul este inflamabil în NWT (mai mult decât un punct mort), are un grad mult mai mare de expansiune decât designul lui Otto. Acest lucru oferă mult mai mult consumul de energie în cilindrul de gaz, care crește eficiența termică a structurii, ceea ce implică economii mari, elasticitate etc.

De asemenea, merită considerată că pierderile pompei sunt reduse pe tact de compresie, adică comprimarea combustibilului în Miller este mai ușoară, este necesară mai puțină energie.

Laturi negative - Aceasta este o scădere a puterii de ieșire a vârfului (în special pe revoluții mari) datorită celei mai grave umplere a cilindrilor. Pentru a îndepărta aceeași putere ca o Otto (la viteză mare), motorul necesar pentru a construi mai multe (cilindri de volum) și masiv.

Pe motoarele moderne

Deci, care este diferența?

Articolul sa dovedit mai dificil decât am presupus, dar dacă rezumăm. Se pare:

Otto. - Acesta este principiul standard al motorului obișnuit, care se află acum pe cele mai moderne mașini.

Atkinson. - a oferit un motor de combustie internă mai eficient, datorită modificărilor gradului de compresie utilizând un design complex de pârghii care au fost conectate la arborele cotit.

Pro - economie de combustibil, motor mai elastic, mai puțin zgomot.

CONS - Designul voluminos și complex, cuplu scăzut pe remogeluri scăzute, slab controlate de supapa de accelerație

Este practic nu se aplică în forma sa pură.

Miller. - Propus să se utilizeze un raport de compresie redus în cilindru, utilizând închiderea târzie a supapei de admisie. Diferența cu Atkinson este uriașă, pentru că nu a folosit designul său, ci Otto, dar nu în forma sa pură, ci cu un sistem de sincronizare modificat.

Se presupune că pistonul (pe tact de compresie) vine cu o rezistență mai redusă (pierderi de pompă) și este mai bine să comprimați geometric amestecul de combustibil (cu excepția detonării sale), dar gradul de expansiune (când inflamația din lumânare ) rămâne aproape la fel ca în ciclul OTO).

Pro - economie de combustibil (în special pe revune scăzute), elasticitatea muncii, zgomotul scăzut.

Cons - o reducere a puterii la revoluții mari (datorită celebrului umplutură a cilindrilor).

Este demn de remarcat faptul că acum principiul lui Miller este folosit pe unele mașini la revoluțe reduse. Vă permite să reglați fazele de admisie și eliberare (extinderea sau îngustarea acestora