Bu nedir, motorun çalışmalarında herhangi bir fark var. Otto döngüsü. Atkinson. Miller. Bu nedir, motor değirmenci motor prensibinin çalışmalarında herhangi bir fark var

Miller Döngüsü Miller (Miller Döngüsü) özelliklerini anlatmadan önce, Beş yönlü değil, motor Otto gibi dört vuruş olduğunu unutmayın. Miller'in motoru, gelişmiş bir klasik motordan başka bir şey değildir. içten yanma. Yapısal olarak, bu motorlar neredeyse aynıdır. Fark, gaz dağılımı aşamalarında yatıyor. Onları, klasik motorun, Alman Mühendisi Nikolos Otto'nun ve Maller Motoru "Miller" döngüsüne ve İngiliz Mühendisi James Atkinson döngüsünde çalıştığını, bir nedenden dolayı Amerikan Mühendisi Ralph Miller'in adlandırılmasından sonra ayırt eder. Sonuncusu ayrıca DVS döngüsünü yarattı, ancak etkinliğinde ATKINSON döngüsünün alt kısmı.

XEDOS 9 modeline (Millenia veya Eunos 800) üzerine kurulu olan V şeklinde "altı" çekiciliği, 2,3 L'lik bir çalışma hacminde, 213 HP'nin gücünü belirtmesidir. Ve 3 litrelik motorların özelliklerine eşdeğer olan Torque 290 Nm. Aynı zamanda, böyle bir güçlü motorun yakıt tüketimi 6.3 (!) L / 100 km karayolu üzerinde çok düşüktür - 11.8 l / 100 km, 1.8-2 litrelik motorun göstergelerine karşılık gelir. Fena değil.

Miller'in motorunun sırrından başa çıkmak için, tüm tanıdık dört zamanlı motorlu otto için iş prensibini hatırlamanız gerekir. İlk saat - giriş inceliği. Piston ölü noktasının (NTT) tepesine yakın olduğunda emme vanasını açtıktan sonra başlar. Taşımak, piston, silindirde bir vakum oluşturur, bu da havanın emilmesine ve bunlarda yakıtlara katkıda bulunur. Aynı zamanda, küçük ve orta motor hızlarının modlarında, gaz kelebeği kısmen açıldığında, sözde pompalama kayıpları görünür. Onların özü - emme manifoldındaki büyük vakum nedeniyle, pistonların motor gücünün bir parçası harcanan pompa modunda çalışması gerekir. Ek olarak, taze şarj silindirlerinin doldurulması kötüleşir ve buna göre yakıt tüketimi ve zararlı maddelerin atmosferine emisyonları artmaktadır. Piston ölü noktasının (NMT) altına ulaştığında, emme valfi kapanır. Bundan sonra, piston, yukarı hareket eden, yakıt karışımını sıkıştırır - sıkıştırma inceliği akar. VMT karışımı alevlerinin yakınında, yanma odasındaki basınç yükselir, pistonun aşağı hareket eder - iş hareket eder. NMT'de bir egzoz vanası açılır. Pistonun hareket ettiğinde - serbest bırakma inceliği - Silindirlerde kalan egzoz gazları serbest bırakma sistemine itilir.

Egzoz valfini açma sırasında, silindirlerdeki gazların hala basınç altında olduğunu belirtmekte fayda var, bu nedenle bu kullanılmayan enerjinin serbest bırakılması serbest bırakma kaybı olarak adlandırılır. Aynı anda gürültüyü azaltma işlevi, egzoz sisteminin susturucusuna yerleştirildi.

Motorun gaz dağıtım fazının klasik faz diyagramı ile çalıştığında oluşan negatif fenomenleri azaltmak için, Maller Motor Motor'da gaz dağıtım aşamaları ATKINSON döngüsüne göre değişti. Emme valfi, ölü noktanın altına yakın değil, ancak daha sonra - krank milini NMT'den (Miller'in ralph motorunda 700) döndürürken, vana nmt pistonunu geçmeden önce aksine kapanır). Atkinson'ın döngüsü çok sayıda avantaj sağlıyor. İlk olarak, pistonlama kayıpları azalır, çünkü pistonun yukarı hareket ettiği zaman karışımın bir kısmı emme manifolduna itilir, içine vakumu azaltır.

İkincisi, sıkıştırma derecesi değişir. Teorik olarak, pistonun inme ve yanma odasının hacmi değişmediği için aynı kalır, ancak aslında giriş vanasının geç kapanması nedeniyle, 10 ila 8 arasında azalır ve bu olasılıkla azalır. Patlama yakıtın yanması, bu da motor hızını arttırmaya gerek kalmaması gerektiği anlamına gelir. Patlama yanma olasılığını ve yanıcı karışımın, piston vananın kapanmasına kadar hareket ettiğinde silindirlerden enerjilendirilmesi, alım manifoldunda yanma odasının duvarlarından seçilen ısının bir kısmını alır.

Üçüncüsü, sıkıştırma dereceleri ve genişleme dereceleri arasındaki ilişki bozulmuştur, çünkü emme valfinin daha sonraki kapanmasından dolayı, egzoz vanasının açıldığında genişletme dokunuşunun süresine göre sıkıştırma inceliğinin süresi önemli ölçüde azaldı. Motor, egzoz gazı enerjisinin daha uzun süre kullanıldığı uzatma derecesine sahip sözde döngü üzerinde çalışır, yani. Serbest bırakma kaybında azalma ile. Bu, aslında motorun yüksek ihtimalini sağlayan egzoz gazlarının enerjisinin daha fazla tam olarak kullanmayı mümkün kılar.

Elite "Mazdovskaya" modeli için gerekli olan yüksek güç ve tork elde etmek için, Miller Motoru, silindir bloğunun çöküşüne monte edilmiş Lascholm mekanik kompresörü tarafından kullanılır.

2,3 litrelik XEDOS 9 araç motorunun yanı sıra, ATKinson döngüsü, düşük yüklü bir araç hibrit kurulum motorunda uygulamaya başladı Toyota Prius.. "Mazdovsky" den, içinde üfleyici olmadığı gerçeğinden farklıdır ve sıkıştırma oranı yüksek bir anlamı vardır - 13.5.

Miller Döngüsü ( Miller döngüsü.) 1947 yılında, ATKINSON MOTORUNUN AVANTAJLARININ AVANTAJLARININ AVANTAJLARININ AVANTAJLARINININ AVANTAJLARINININ AÇIKLAMASI,) 1947'de, ATKINSON MOTORUNUN AVANTAJLARININ AVANTAJLARININ AVANTAJLARINININ BİRLEŞTİRİLMESİ GERÇEKLEŞTİRİLDİ.

Döngü azaltmak için tasarlandı ( azaltmak) Sıcaklık ve taze hava yükünün basıncı ( Şarj hava sıcaklığı.) Sıkıştırma öncesi ( sıkıştırma) silindirde. Sonuç olarak, Silindirdeki yanma sıcaklığı, adiabatik genleşme nedeniyle azalır ( adiabatik genişleme.) Silindiri girerken taze hava şarjı.

Miller döngüsünün kavramı iki seçenek içerir ( İki varyant.):

a) erken kapanma süresi seçimi ( gelişmiş Kapatma Zamanlaması) giriş vanası ( eMME VALFİ) veya bir kapanma avansı - ölü noktaların dibinden önce ( alt ölü merkez.);

b) Geç ölü noktadan sonra (BDC) geç kapanma süresi giriş vanası seçimi.

Başlangıçta, Miller Döngüsü kullanıldı ( başlangıçta kullanılan) Bazı dizel motorların spesifik gücünü artırmak bazı motorlar.). Taze hava yükünün sıcaklığını azaltmak ( Şarjın sıcaklığını azaltmak) Motor silindiri, önemli bir değişiklik olmadan güçte bir artışa yol açtı ( büyük değişiklikler.) Silindirlerin bloğu ( silindir ünitesi.). Bu, teorik döngünün başlangıcındaki sıcaklıktaki düşüşün ( döngünün başında) Hava yükü yoğunluğunu arttırır ( hava yoğunluğu) basınç değiştirmeden ( basınçta değişiklik) silindirde. Motorun mekanik gücü iken ( motorun mekanik sınırı) daha yüksek güce geçer ( daha fazla güç), termal yük sınırı ( termal Yük Sınırı.) Ortalama sıcaklıkları düşürmek için kayar ( daha düşük ortalama sıcaklıklar.) Döngü.

Gelecekte, miller döngüsü noh emisyonunu azaltma açısından ilgiye neden oldu. Yoğun Seçim zararlı emisyonlar NOH, sıcaklık motor silindirinde 1500 ° C'nin üzerinde aşıldığında başlar - bu durumda, azot atomları bir veya daha fazla atomun kayıplarının bir sonucu olarak kimyasal olarak aktif hale gelir. Ve döngü sıcaklığı azaltıldığında Miller döngüsünü kullanırken ( döngü sıcaklıklarını azaltmak) gücü değiştirmeden ( sabit güç) NOH'nin tam yükte emisyonundaki% 10'luk bir azalma ve% 1 ( yÜZDE.) Yakıt tüketimini azaltmak. Esasen ( esasen) Bu, ısı kayıplarındaki bir düşüşe bağlıdır ( isı kayıpları.) Silindirdeki aynı basınçta ( silindir basınç seviyesi.).

Ancak, önemli ölçüde daha yüksek supercharged ( Önemli ölçüde daha yüksek yükseltme basıncı) yakıtla aynı güçte ve havada ( hava yakıt oranı) Miller döngüsünü yaygınlaştırmayı zorlaştırdı. Gaz turboşarjının maksimum basıncı varsa ( maksimum Achevable Boost Basıncı) Ortalama etkin basıncın istenen değerine göre çok düşük olacaktır ( İstenilen ortalama etkili basınç), bu önemli bir performans kısıtlamasına yol açacaktır ( Önemli rütbe.). Yeterli durumda bile yüksek basınç Yakıt tüketiminde bir azalma olasılığını ayarlayın Kısmen nötrleştirilecektir ( kısmen nötrleştirilmiş) Çok hızlı nedeniyle ( Çok hızlı) KPD kompresörünün ve türbininin azaltılması ( kompresör ve türbin.) gaz turboşarjı yüksek dereceler sıkıştırma ( yüksek sıkıştırma oranları.). Böylece, Miller döngüsünün pratik kullanımı, çok yüksek derecede basınçlı bir sıkıştırma ile bir gaz turboşarjının kullanımını gerektiriyordu ( Çok yüksek kompresör basınç oranları) BEN. yüksek verim Yüksek derecelerde sıkıştırma ile ( yüksek basınç oranlarında mükemmel verimlilik).

Yani 32FX şirketlerinin yüksek hızlı motorlarında Niigata Mühendisliği» maksimum basınç Yanma odasında pazma pazarı ve sıcaklığı ( yanma odası.) azaltılmış normal seviyede desteklenir ( normal seviye.). Ama aynı zamanda, ortalama etkili baskı (fren Ortalama Etkili Basınç) ve zararlı emisyon seviyesini azalttı ( nOX emisyonlarını azaltın).

İÇİNDE dizel motor 6L32FX Niigata Şirketi Miller Döngüsünün ilk sürümünü seçti: NMT sonrası 35 derece yerine emme vanasının 10 derece ila NMT (BDC) için erken kapanma süresi ( sonraBDC) 6L32CX motor gibi. Doldurma süresi azaldığından, normal basınç altında ( normal artırma basıncı) Silindir daha küçük bir hacimli taze hava yükü alır ( hava hacmi azalır). Buna göre, silindirdeki yakıt yanma akışı, sonuç olarak, çıkış gücü azalır ve egzoz gazlarının sıcaklığı artar ( egzoz sıcaklığı yükselir.).

Önceden önceden belirlenmiş çıkış gücünü elde etmek için ( hedeflenen çıktı) Makbuzunun silindirine indirgendiğinde hava miktarını arttırmak gerekir. Bunu yapmak için, artırmanın basıncını arttırın ( bOOST basıncını arttırın).

Aynı zamanda, tek aşamalı gaz türbonduva sistemi ( tek aşamalı turboşarj) daha yüksek itme basıncı sağlayamaz ( daha yüksek yükseltme basıncı.).

Bu nedenle, iki aşamalı bir sistemin gelişimi ( İki aşamalı sistem) Düşük ve yüksek basınçlı turboşarjların () gaz türbonduva'sı ( düşük basınç ve yüksek basınçlı turboşarjlar) Sürekli olarak yerleştirilmiş ( seri halinde bağlı.) sırayla. Her turboşarjdan sonra, iki ara hava soğutucu takılıdır ( araya giren hava soğutucuları.).

Miller döngüsünün iki aşamalı gaz türbonduva sistemi ile birlikte tanıtılması, güç faktörünün 38.2'ye kadar arttırmayı mümkün kılmış (ortalama etkili basınç 3.09 MPa, ortalama piston oranı 12.4 m / s'dir),% 110'ında yük ( maksimum yük talep edildi). En iyisi bu sonuç elde edildi Piston çapı 32 cm olan motorlar için.

Ek olarak, paralel olarak emisyon seviyesinin% 20'sinin% 20'sine ulaşıldı ( Nox emisyon seviyesi) IMO 11.2 g / kWh gereksinimlerinin normuyla 5.8 g / kWh'ye kadar. Yakıt tüketimi ( Yakıt tüketimi) Düşük yükler üzerinde çalışırken biraz arttı ( düşük yükler.) İş. Ancak, orta ve yüksek yüklerle ( daha yüksek yükler.) Yakıt tüketimi% 75 oranında azalmıştır.

Böylece, Verimlilik motoru Atkinson, zamandaki mekanik bir düşüş nedeniyle (piston aşağı doğru hareket eder), çalışma hareketi (genişletme tanıtıcısı) ile ilgili sıkıştırma inceliğini arttırır. Miller döngüsünde tut Sıkıştırma Çalışma hareketi ile ilgili olarak giriş işlemi nedeniyle azaltılmış veya artmış . Aynı zamanda, pistonun yukarı ve aşağı hız hareketi aynı şekilde kaydedilir (Klasik Motor Otto - Dizel'de olduğu gibi).

Aynı basınç basıncıyla, silindirin şarjı, zamandaki bir düşüş nedeniyle temiz hava azalır ( uygun zamanlama ile azaltılmış) Açılış giriş vanası ( giriş vanası.). Bu nedenle, taze hava şarjı ( Şarj havası.) Turboşarj sıkıştırılmıştır ( sıkıştırılmış) Motor döngüsü için gerekenden daha büyük basınca kadar ( motor döngüsü.). Böylece, basınçlandırmanın büyüklüğünü artırarak, giriş valfinin azaltılmış bir açıklık süresi ile, temiz havanın aynı kısmı silindirin içine akar. Aynı zamanda, havanın taze şarjı, nispeten dar bir giriş akış kısmından geçen, silindirlerde (choke etkisi) genişler ( silindirler.) ve buna göre soğutulur ( sonuçta soğutma.).

Atkinson, Miller, Otto ve diğerleri küçük teknik gezimizde.

Başlamak için, motor çalışma döngüsünün ne olduğunu anlayacağız. DVS, yakıtın yanmasından gelen basıncı mekanik enerjiye dönüştüren bir nesnedir ve ısı ile çalışır, o zaman bir ısı makinesidir. Bu nedenle, ısı makinesinin döngüsü, başlangıç \u200b\u200bve nihai parametrelerin dengesiz olduğu dairesel bir işlemdir, bu da çalışma sıvısının durumunu belirleyen (durumumuzda bir pistonlu bir silindirdir). Bu parametreler basınç, hacim, sıcaklık ve entropidir.

Motorun çalışacağını belirtilen bu parametrelerdir ve başka bir deyişle - döngüsü ne olacaktır. Bu nedenle, termodinamiğin bir arzu ve bilgisine sahipseniz, kendi ısı döngüsünüzü oluşturabilirsiniz. Sonra daha sonra, motor çalışmanızı var olma hakkını kanıtlamak için yapar.

Döngü Otto

Zamanımızdaki hemen hemen tüm ices kullanan en önemli iş döngüsüyle başlayalım. Bir Alman muciti olan Nicolaus Ağustos Otto'nun ardından seçildi. Başlangıçta Otto, Belçika Jean Lenoara'nın gelişmelerini kullandı. İlk tasarımın küçük bir anlayışı, Lenoara'nın motorunun bu modelini verecektir.

Lenoir ve Otto elektrik mühendisliğine aşina olmadığından, prototiplerdeki ateşleme, bir karışımın silindirin içindeki tüp içinden bir karışımın yandığı açık bir alevle oluşturulmuştur. OTTO motoru Lenoara motorundan gelen ana fark, Silindirin dikey olarak yerleştirilmesiydi, bu da, çalışma darbesinden sonra pistonu yükseltmek için egzoz gazlarının enerjisini kullanmak için Otto ile karşılaştı. Pistonun işgücüne atmosferik basınç etkisi altında başladı. Silindirdeki basınç atmosferike ulaştıktan sonra, egzoz vanası açıldı ve egzoz gazları kütlesi ile itildi. Enerji kullanımının tamlığı, verimliliği o zamanın% 15'inde nefes kesiciliğini arttırmayı mümkün kılan, verimi bile aştı. buhar makineleri. Buna ek olarak, bu tasarım, yakıttan beş kat daha küçük birden az kullanmasına izin verilir, bu da bu tür bir tasarımın piyasadaki toplam baskınlığına yol açmıştır.

Ancak Otto'nun ana değeri, motorun çalışmasının dört zamanlı işleminin icadıdır. Bu buluş 1877'de yapıldı ve daha sonra patentlendi. Ancak Fransız sanayicileri arşivlerinde savaştılar ve Patent Otto'nun Frenchman Bo de Roche'yi tanımladıktan birkaç yıl önce dört vuruş fikrinin birkaç yıl önce çalıştığını buldu. Bu, patent ödemelerini azaltmayı ve kendi motorlarımızı geliştirmeyi mümkün kıldı. Ancak deneyim sayesinde Otto motorları başındaydı. daha iyi rakipler. Ve 1897 yılına kadar 42 bin parça yaptılar.

Ama bu, bu döngü otto nedir? Bunlar bize FF girişi, sıkıştırma, iş hareketi ve serbest bırakma bir okul tezgahı ile bize aşina. Tüm bu işlemler eşit miktarda zamanlar kapsar ve motorun termal özellikleri aşağıdaki grafikte gösterilmiştir:

1-2 bir sıkıştırma, 2-3 - bir çalışma stroku, 3-4 - serbest bırakma, 4-1 - giriş. Böyle bir motorun verimliliği, sıkıştırma derecesine ve adyabatik göstergeye bağlıdır:

N, Sıkıştırma derecesidir, K, bir adiabat oranıdır veya ısı ısı kapasitesinin, sabit bir basınçta sabit bir basınçta sabit bir hacimdeki ısı kapasitesine oranıdır.

Başka bir deyişle, bu, gazın silindirin içindeki gazın önceki durumuna geri döndürmek için harcamanız gereken enerji miktarıdır.

Döngü Atkinson

British Engineer, 1882'de James Atkinson tarafından icat edildi. Atkinson'ın döngüsü Otto döngüsünün verimliliğini arttırır, ancak güç sonuçlarını azaltır. Ana fark farklı zaman Motor çalışmasının farklı artışlarını gerçekleştirmek.

Akinson'ın motor kollarının özel tasarımı, pistonun dört vuruşunun tümünü krank milinin bir bükülmesinde yapmanızı sağlar. Ayrıca, bu tasarım farklı uzunluktaki pistonun hareketlerini yapar: Giriş ve salınım sırasında pistonun konturu, sıkıştırma ve genişleme sırasında daha uzundur.

Başka bir motor özellikleri, gaz dağıtım kameraları (açma ve kapatma valfleri) doğrudan krank miline yerleştirilmiştir. Bu, ayrı bir kurulum ihtiyacını ortadan kaldırır. dağıtım vala. Ek olarak, bir şanzıman yüklemeye gerek yok, çünkü krank mili iki kat daha az hızdan dönüyor. XIX yüzyılda, dağıtım motoru karmaşık mekanik nedeniyle almadı, ancak yirminci yüzyılın sonunda, hibritlere uygulanmaya başladığı için daha popüler hale geldi.

Yani, pahalı Lexus'ta böyle garip agregalar var mı? Hayır, Hayır, ATKINSON'un döngüsü saf haliyle, kimsenin uygulanmayacağı, ancak bunun için olağan motorları değiştirmek için - oldukça gerçek. Bu nedenle, ATKINSON hakkında uzun zamandır yükselmeyeceğiz ve gerçeğe neden olan döngüye geçmeyeceğiz.

Döngü Miller

Miller Döngüsü, 1947 yılında ATKINSON MOTORUNUN AVANTAJLARINININ AVANTAJLARINININ BİRLEŞTİRİLMESİNİN YOLCULUMU OTOĞUNDAN AMERİKAN MÜHENDİSLİĞİ RALPH Miller basit motor Otto. Mekanik sıkıştırma dokunuşunu bir çalışma konturu inceliğinden daha kısa hale getirmek yerine (Pistonun aşağıdakilerden daha hızlı hareket ettiği klasik ATkinson'ın motorundaki gibi), Miller, akımını tutarak alım inceliği nedeniyle sıkıştırma inceliğini kesti. Piston ve aynı hızda (Klasik Motor Otto'da olduğu gibi).

Bunu yapmak için, Miller iki farklı yaklaşım sundu: Emme vanasını alım inceliğinin sonundan önemli ölçüde daha erken kapatın veya bu inçinin sonundan daha sonra kapatmak için. Sürücülerde ilk yaklaşım, "kısaltılmış giriş" nin şartlı adıdır ve ikincisi - "kısaltılmış kompresyon". Sonuçta, bu yaklaşımların her ikisi de aynı şeyi sağlar: Çalışma karışımının gerçek sıkıştırma derecesini, değişmemiş uzatma derecesini korurken (yani çalışma stroku inceliğini OTTO motorundakiyle aynı kalır ve Sıkıştırma İnceliği azaltılır - Atkinson gibi, sadece zamanında değil, karışımın sıkıştırılmasının derecesine göre).

Böylece, Miller motorundaki karışım, aynı mekanik geometrinin bir OTO motorunda sıkıştırılması gerektiğinden daha az sıkıştırılır. Bu, yakıtın patlama özelliklerinin neden olduğu limitlerin üzerine geometrik sıkıştırma derecesini (ve buna göre, genişleme derecesi!) Yukarıda tarif edilen sıkıştırma döngüsü nedeniyle geçerli değerlere getiren sınırların üstündedir. Başka bir deyişle, aynı gerçek sıkıştırma derecesi (sınırlı yakıt) ile, Miller Motoru, Otto motorundan önemli ölçüde daha fazla bir genişleme derecesine sahiptir. Bu, aslında motorun ısıl verimliliğini arttıran silindirde genişleyen enerjinin daha tam olarak kullanmasını mümkün kılar, yüksek motor verimliliği, vb. Ayrıca, Miller döngüsünün avantajlarından biri, mühendisler için daha fazla fırsat sağlayan faturasyon riski olmadan ateşleme süresinin daha geniş bir varyasyonunun olasılığıdır.

Miller döngüsünün Otto döngüsüne göre termal verimindeki artıştan faydalanma, için bir tepe çıkış gücü kaybı eşlik eder. bu boyut Silindirin bozulmasından dolayı motorun (ve kütle). Miller motoru aynı çıkış gücünü elde etmek için aynı çıkış gücünü gerektirdiğinden. daha büyük boyutOtto motoru, döngünün ısı verimliliğinin arttırılmasından elde edilen kazanç, motorun büyüklüğüyle birlikte, mekanik kayıpların (sürtünme, titreşim vb.) Boyutu ile birlikte kısmen harcanacaktır.

Dizel döngüsü

Ve nihayet, en azından dizel döngüsünü kısaca hatırlar. Rudolph Diesel başlangıçta, verimliliğin yalnızca çalışma sıvısının sıcaklığındaki farkla belirlendiği carno döngüsüne mümkün olduğunca yakın bir motor oluşturmak istedi. Ancak, mutlak bir sıfıra olan motor soğutması havalı olduğundan, dizel başka bir yoldan gitti. Yakıtın o zamandan itibaren verilen değerlere sıkıştırılmaya başladığı maksimum sıcaklığı arttırdı. Motor gerçekten yüksek bir verimlilikle çıktı, ancak başlangıçta Kerosen'de çalıştı. İlk prototipler Rudolf 1893'te inşa edilmiş ve sadece yirminci yüzyılın başlangıcında, dizel de dahil olmak üzere diğer yakıt türlerine geçti.

• , 17 Tem 2015

Miller Döngüsü, 1947 yılında ATKINSON MOTORUNUN Avantajlarını daha basit bir pistonlu motor Otto motoruyla birleştirmek için bir yöntem olarak Amerikan Mühendisi Ralph Miller tarafından önerildi. Sıkıştırma İnceliğini Mekanik olarak inme inceliğinden daha kısa hale getirmek yerine (pistonun aşağı doğru hareket ettiği klasik Atkinson motorunda olduğu gibi), Miller, pistonun hareketini sürdürerek alım dokunuşundan dolayı kesim sıkıştırma dokunma ile ortaya çıktı ve Aynı hızdan aşağı (Klasik Motor Otto'da olduğu gibi).

Bunun için, Miller iki farklı yaklaşım önerdi: Emme vanasını alım inceliğinin (ya da bu saati aç) sonundan önemli ölçüde daha erken kapatın veya bu inçinin sonundan daha sonra kapatın. Motorlardaki ilk yaklaşım, "kısaltılmış alım" nın şartlı adıdır ve ikincisi - "kısaltılmış kompresyon". Sonuçta, bu yaklaşımların her ikisi de aynı şeyi verir: düşüş gerçek Çalışma karışımının geometrike göre sıkıştırılmasının derecesi, tutarlı genişleme derecesini korurken (yani, çalışma konturu inceliği OTO motorundakiyle aynı kalır ve sıkıştırma inceliği azaltılır - ATkinson gibi, sadece azaltılır zamanla, ancak karışımın sıkıştırılmasının derecesine göre).

Böylece, Miller motorundaki karışım, aynı mekanik geometrinin bir OTO motorunda sıkıştırılması gerektiğinden daha az sıkıştırılır. Bu, yakıtın patlama özelliklerinin neden olduğu limitlerin üzerine geometrik sıkıştırma derecesini (ve buna göre, genişleme derecesi!) Yukarıda tarif edilen sıkıştırma döngüsü nedeniyle geçerli değerlere getiren sınırların üstündedir. Başka bir deyişle, aynı gerçek Sıkıştırma derecesi (sınırlı yakıt) Miller Motoru, Otto motorundan önemli ölçüde daha fazla genişleme derecesine sahiptir. Bu, aslında motorun ısıl verimliliğini arttıran silindirde genişleyen enerjinin daha tam olarak kullanmasını mümkün kılar, yüksek motor verimliliği, vb.

Otto döngüsüne göre Miller döngüsünün ısıl verimliliğinin artmasından faydalanma, silindir dolumunun bozulması nedeniyle motorun bu boyutu (ve kütlesi) için pik çıkış gücü kaybı eşlik eder. Aynı çıkış gücünü elde etmek için, Miller Motoru, Otto motorundan daha büyük bir motor gerektirir, döngünün ısı verimliliğini artırmaktan elde edilen kazanç, mekanik kayıp mekanik kaybı (sürtünme, titreşim vb.) Kısmen harcanacaktır. .

Bilgisayar kontrol valfleri, işlem sırasında silindirin doldurma derecesini değiştirmenizi sağlar. Bu, motordan maksimum gücü, ekonomik göstergelerin bozulmasıyla veya güçte bir azalma ile daha iyi verimlilik elde etmeyi mümkün kılar.

Benzer bir görev, ayrı bir silindirde üretilen ek bir uzantıya sahip olan beş yönlü bir motorla çözülür.

İçten yanmalı motor, idealden çok uzaktır, en iyi% 20 -% 25'e ulaşır, dizel 40 - 50 (yani, yakıtın geri kalanı neredeyse boşta kalır). Verimliliği artırmak (sırasıyla verimliliği arttırır), motor tasarımını iyileştirmek gerekir. Birçok mühendis bunun üzerinde mücadele ediyor ve bu güne, ancak birincisi, Nicalas Ağustos Otto, James Atkinson ve Ralph Miller gibi sadece birkaç mühendisiydi. Herkes belirli değişikliklere katkıda bulundu ve motorları daha ekonomik ve daha üretken hale getirmeye çalıştı. Her biri, rakibin tasarımından radikal bir şekilde farklı olabilecek belirli bir çalışma döngüsü sundu. Bugün deneyeceğim basit kelimeler, motorun çalışmalarında ne tür temel farklılıkların olduğunu ve elbette video sürümünün sonunda olduğunu açıklayın ...

Makale yeniler için yazılacaktır, bu nedenle sessiz bir mühendisseniz, motorun döngülerinin genel olarak anlayışına yazılı olarak okuyamazsınız.

Aynı zamanda, çeşitli tasarımların varyasyonlarının çok şey olduğunu, hala bildiğimiz en ünlü, dizel, Stirling, Carno, Ericonna, vb. Tasarımları hesaplarsanız, o zaman yaklaşık 15 tane alabilirler. Dahili yanmalı motorlar ve örneğin, Dış Stirling'de.

Ancak otomobillerde bu güne alışkın olan en ünlü, Otto, Atkinson ve Miller'dir. Bu onlar hakkında ve konuşacağız.

Aslında, yanıtlı bir karışımın (bir mum aracılığıyla), arabaların% 60 - 65'inde kullanılan bir yanıcı karışımın (bir mum aracılığıyla) ile olağan termal içten yanmalı motordur. Evet - Evet, başlık altında sahip olduğunuz, döngü otto üzerinde çalışır.

Ancak, hikayeye çarptıysanız, böyle bir ekonomistin ilk prensibi 1862'de Fransız Mühendisi Alphonse Bo de Roche'da önerdi. Ancak işin teorik prensibi oldu. 1878'de Otto (16 yıl sonra) bu motoru metalde (pratikte) somutlaştırdı ve bu teknolojiyi patedin

Özünde, bu, karakteristik olan dört zamanlı bir motordur:

• Giriş . Taze hava yakıt karışımını doldurma. Giriş vanası açılır.
• Sıkıştırma . Piston, bu karışımı sıkıyor. Her iki vananın da kapalı
• Çalışma . Sıkıştırılmış bir karışım üzerinde mum setleri, pistonu bastırarak ateşli gazlar
• Egzoz gazlarının dağılımı . Piston, yanmış gazları zorluyor. Açılan egzoz vanası

Alma ve egzoz vanalarının, sıkı bir sırayla çalıştığını, eşit derecede yüksek ve yüksek olduğunu not etmek istiyorum. düşük devrimler. Yani, çeşitli Rev'lerde işteki değişiklikler gözlenmedi.

Motorunda OTTO, ilk olarak, maksimum çevrim sıcaklığını yükseltmek için çalışma karışımının sıkıştırılmasını uygular. Adiabat tarafından yapıldı (harici bir ortamla ısı değişimi olmadan basit kelimeler).

Karışımı sıkıştırdıktan sonra, mumdan kaçtıktan sonra, neredeyse ISOHOD'UN (yani motor silindirinin sabit bir hacmiyle) devam eden ısı giderme işlemi başladıktan sonra.

Otto teknolojisini patentinden beri, endüstriyel kullanımı mümkün değildi. Patentleri 1886'da James Atkinson'u atlatmak için Otto döngüsünü değiştirmeye karar verdi. Ve motor iç yanma motorunun türünü sundu.

Krank bağlanma yapısının komplikasyonu nedeniyle, iş hareketinin arttığı saatlerin zamanlarının oranını değiştirmeyi önerdi. Yaptığı test kopyasının tek bir silindirdi olduğu ve tasarımın karmaşıklığı nedeniyle fazla dağıtılmadığı belirtilmelidir.

Eğer bu motorun çalışma prensibini tanımlamak için bir özetteyizse, o zaman ortaya çıktı:

Tüm 4 saatin (enjeksiyon, sıkıştırma, çalışma hareketi, serbest bırakma) - krank milinin bir dönüşünde (OTTO rotasyonları - iki) oluşur. "Krank mili" nin yanına eklenmiş olan karmaşık kollar sayesinde.

Bu tasarımda, bazı kolların belirli oranlarını uygulamak ortaya çıktı. Basit kelimeler söylerseniz - pistonun giriş ve serbest bırakma inceliğine inme, ayrıca sıkıştırma ve çalışma strokunda pistonun felçlerinden daha büyüktür.

Ne verir? Evet, kolların uzunluklarının oranı nedeniyle, "throtting" girişi pahasına değil, sıkıştırma derecesi (değişen) ile "oynanabilir" nelerdir. Bu çıkıştan, Aktinsson döngüsünün avantajı, pompalama kayıpları

Bu tür motorlar, yüksek verimlilik ve düşük yakıt tüketimi ile oldukça etkili olduğu ortaya çıktı.

Ancak, çok fazla olumsuz nokta vardı:

• Karmaşıklık ve hacimli tasarım
• Düşük hız
• Kötü yönetilen kısma supabı, ya ()

İnatçı söylentiler, atkinson prensibinin kullanıldığını hibrit otomobiller, özellikle Toyota. Ancak, bu biraz yanlıştır, sadece ilkesi orada kullanıldı, ancak tasarım başka bir mühendis tarafından, yani Miller. Saf formunda, Atkinson'un motorları, büyük ölçüde kısmi bir karakterdi.

Ralph Miller, 1947'de ayrıca sıkıştırma derecesiyle oynamaya karar verdi. Yani, Atkinson'da çalışmaya devam edecek, ancak karmaşık motorunu (kollarıyla) değil, her zamanki Oi Oto'yu almadı.

Ne önerdi . Sıkıştırma İnceliğini Mekanik olarak strok inceliğinden daha kısa hale getirmedi (ATKINSON sunduğu gibi, pistonu yukarı doğru daha hızlı hareket eder). Pistonların aynı (Classic Otto Motoru) hareketini tutarak, alım inceliğinin pahasına sıkıştırma dokunuşunu kesti.

İki şekilde gitmek mümkündü:

• Giriş vanasını alımın sonundan önce kapatın - bu ilke "kısaltılmış giriş" olarak adlandırıldı.
• Giriş vanasını daha sonra kapatın - bu seçenek "kısaltılmış kompresyon" adını aldı.

Sonuçta, her iki ilke de aynı şeyi verir - sıkıştırma derecesinde bir azalma, çalışma karışımı geometrike göre! Bununla birlikte, genişleme derecesi korunur, yani çalışma strokunun ritmi korunur (OTC Oto'da olduğu gibi) ve sıkıştırma tanıtı azaltılır (Fro Akinson'da olduğu gibi).

Basit kelimeler - Miller'in hava yakıt karışımı, OTTO'dan aynı motorda bastırıldığından çok daha az sıkıştırılır. Bu, geometrik sıkıştırma derecesini ve buna göre fiziksel genişleme derecesini artırmanızı sağlar. Yakıtın patlama özelliklerinden çok daha yağlı (yani, benzin sonsuz şekilde sıkıştırılamaz, patlama başlayacaktır)! Böylece, yakıt NWT'de (ölü bir noktadan fazla) yanıcı olduğunda, Otto'nun tasarımından çok daha fazla genişleme derecesine sahiptir. Bu, Gaz Silindirinde genişleyen enerjiyi çok daha fazla kullanır; bu, yapının ısıl verimliliğini artıran, bu, yüksek tasarruf, esneklik vb.

Ayrıca, pompa kayıplarının sıkıştırma dokunuşuna azaltıldığını, yani, üreticilerdeki yakıtı sıkıştırın, daha az enerji gereklidir.

Olumsuz taraflar - Bu, silindirlerin en kötü doldurulmasından dolayı pik çıkış gücünde (özellikle yüksek devirlerde) bir azalmadır. Aynı gücü OTO (yüksek hızda) olarak çıkarmak için, motor daha fazla (hacim silindirleri) ve masif olarak inşa etmek için gereklidir.

Modern motorlarda

Peki fark nedir?

Makale, varsayıldığımdan daha zorlaştı, ancak özetliyorsanız. Görünüyor:

Otto - Bu, şu anda çoğu modern otomobilin üzerinde duran olağan motorun standart prensibidir.

Atkinson - Krank miline bağlı olan kolların karmaşık bir tasarımını kullanarak sıkıştırma derecesindeki değişikliklerden dolayı daha verimli içten yanmalı motor sunar.

Artıları - yakıt ekonomisi, daha fazla elastik motor, daha az gürültü.

Eksileri - hacimli ve karmaşık tasarım, düşük devirlerde düşük tork, gaz kelebeği vanası tarafından kontrol edilir

Pratik olarak saf formunda uygulanır.

Miller - Emme valfinin geç kapatılmasını kullanarak silindirde azaltılmış bir sıkıştırma oranı kullanmayı önerdi. Atkinson'la olan fark çok büyük, çünkü tasarımı değildi, ancak OTTO, ancak saf formunda değil, değiştirilmiş bir zamanlama sistemi ile.

Pistonun (sıkıştırma inceliğinde) daha az dirençli (pompa kayıpları) ile birlikte geldiği varsayılmaktadır ve hava-yakıt karışımını (patlamayı hariç), ancak genişleme derecesi (mumdan iltihaplanma derecesi) sıkıştırmak daha iyidir. ) OTO döngüsündeki neredeyse aynı kalır).

Artıları - yakıt ekonomisi (özellikle düşük devirlerde), işin esnekliği, düşük gürültü.

Eksileri - yüksek devirlerde güçte bir azalma (silindirlerin en kötü dolumu nedeniyle).

Şimdilik, miller prensibinin düşük devirteki bazı arabalarda kullanıldığını belirtmekte fayda var. Giriş ve serbest bırakma aşamalarını ayarlamanızı sağlar (genişletmek veya bunları daraltmak