Atkinson'ın Döngüsü: Nasıl çalışır. "Piston DVS'li Piston DVS" konusundaki tanıtım, Atkinson-Miller "" Atkinson döngüsünün çalışma prensibi

Motor içten yanma (DVS), arabadaki en önemli düğümlerden biri olarak kabul edilir, özelliklerinden, güç, alma ve verimlilik, sürücünün tekerleğin arkasında ne kadar rahat hisseteceğine bağlıdır. Arabalar sürekli iyileştirilse de, navigasyon sistemleri, moda araçları, multimedya vb. İle "dönüş", motorlar neredeyse değişmeden kalır, en azından, işlerinin ilkesi değişmez.

Döngü Otto Atkinson, uzanan araba dvs, 19. yüzyılın sonunda tasarlandı ve bu zamandan beri neredeyse hiç küresel bir değişiklik yok. Sadece 1947'de Ralph Miller, mühendislik modellerinden her birinden elinden gelenin en iyisini yaparak seleflerinin gelişimini geliştirmeyi başardı. Ancak, modern güç birimlerinin işletme ilkesini anlamak için ortak özelliklerde, tarihte biraz görünmeniz gerekir.

Oto Motorlar Otto

Normalde teorik olarak değil, yalnızca teorik olarak çalışabilecek bir otomobilin ilk motoru, Fransız E. Lenoar tarafından uzaktaki 1860'ta geliştirilmiştir, krank bağlanma mekanizmasına sahip ilk modeldir. Gaz üzerinde çalışılan birim, tekneler tarafından kullanıldı, verimliliği (verimlilik)% 4.65'i geçmedi. Gelecekte, Nicholas Otto ile Lenoire United, 1863'te Alman Tasarımcısı ile işbirliği içinde,% 15'lik verimlilikten 2 vuruşlu 2-CPS oluşturuldu.

Dört zamanlı motorun ilkesi ilk olarak N. A. Otto tarafından 1876'da önerildiği, bu tasarımcı kendi kendine öğretilen, araba için ilk motorun yaratıcısı olarak kabul edilir. Motor vardı gaz sistemi Gıda, benzinli karbüratör motoru dünyasında 1'in muciti, Rus tasarımcısı O. S. Kostovich olarak kabul edilir.

Otto döngüsü işlemi birçok kişiye uygulanır modern motorlar, burada dört bir dokunuş var:

• giriş (Giriş valfi keşfedildiğinde, silindirik alan yakıt karışımı ile doldurulur);
• sıkıştırma (valfler sızdırmaz (kapalı), karışımın sıkıştırılması, bu işlemin sonunda, ateşleme mumunu sağlayan ateşleme;
• iş hareketi (nedeniyle yüksek sıcaklıklar Ve büyük bir basınç pistonu aşağı koşar, bağlantı çubuğunu ve krank mili hareketini yapar);
• serbest bırakın (bu inçinin başında, egzoz vanası, egzoz gazlarının yolunu serbest bırakır, krank milinin mekanik enerji cinsinden ısının dönüşümünün bir sonucu olarak döndürmeye, çubuğu pistonlu bir şekilde kaldırmaya devam eder).

Tüm dokunuşlar yerleştirilir ve bir daireye gidin ve Poins Energy'nin krank milinin dönmesine katkıda bulunduğu volan.

İki zamanlı bir seçeneğe kıyasla, dört zamanlı şema daha mükemmel görünüyor, en iyi durumda bile benzin motorunun etkinliği% 25'i geçmiyor ve en büyük verimlilik - Dizel motorlarda, burada artacağı mümkün olduğunca% 50.

Atkinson termodinamik döngüsü

James Atkinson - Buluşu modernize etmeye karar veren bir İngiliz mühendisi Otto, 1882'de üçüncü döngü (çalışma strokunu) iyileştirmek için kendi seçeneğini sundu. Tasarımcı, motorun verimliliğini arttırmak ve sıkıştırma işlemini azaltmak, motoru daha ekonomik, daha az gürültülü hale getirmek ve inşaat şemasının farkı, krank bağlanma mekanizmasının (CSM) sürücüsünün değiştirilmesinde ve Bir krank mili dönüşü için tüm saatlerin geçişi.

Her ne kadar Atkinson ve Motorunun etkinliğini zaten patentli OTTO buluşuyla ilgili olarak arttırmayı başardılar da, program pratikte uygulanmadı, mekanik çok karmaşıktı. Ancak Atkinson, DVS'nin çalışmalarını daha düşük bir sıkıştırma derecesi ile sunan ilk tasarımcı oldu ve bu termodinamik döngüsünün ilkesi, Mucit Ralph Miller tarafından daha da dikkate alındı.

Sıkıştırma sürecini ve daha doymuş alımın azaltılması fikri oblive girmedi, Amerikan R. Miller 1947'de geri döndü. Ancak bu sefer mühendis, şemayı KSM'nin komplikasyonunun yardımı olmadan uygulamayı önerdi, ancak gaz dağıtımının aşamalarını değiştirerek. İki versiyon dikkate alındı:

• giriş vanasının aklanması (LICV veya kısa sıkıştırma);
• erken kapatma vanası (EICV veya kısaltılmış giriş) ile inme.

Giriş vanasının geç kapanmasıyla, OTTO motoruna göre azaltılmış bir sıkıştırma vardır, bu nedenle yakıt karışımları Giriş kanalına geri döner. Böyle bir yapıcı çözelti şunları verir:

• yakıt karışımının daha "yumuşak" geometrik sıkıştırılması;
• özellikle küçük devrimlerde, ek yakıt tasarrufu;
• daha küçük patlama;
• düşük gürültü.

Bu şemanın eksileri tarafından, sıkıştırma işlemi azaldığından, büyük devirlerde güçte bir azalma yapmak mümkündür. Ancak, silindirlerin daha eksiksiz doldurulmasından dolayı, düşük devirlerde verimlilik artmaktadır ve geometrik sıkıştırma derecesi artar (gerçek azalır). Bu işlemlerin grafik görüntüsü, aşağıdaki geleneksel çizelgelerle birlikte rakamlarda görülebilir.

Miller Şema Motorları Yüksek Lisans OTTO'su yüksek hızlı modlar Güç açısından, ancak kentsel çalışma koşullarında o kadar önemli değil. Ancak bu tür motorlar daha ekonomiktir, daha küçük, daha yumuşak ve tatlılar.

Miller Cycle Motor Car Mazda Xedos (2.3 L)

Valflerin örtüşenle ilgili özel gaz dağılımı mekanizması, Sıkıştırma derecesinde bir artış sağlar (SZ), standart düzenlemede ise, 11 olması gerekiyorsa, kısa bir sıkıştırma motorunda, bu rakam 14'e yükseltilir. . 6 silindirli 2) 2.3 l Mazda Xedos (Skyactiv Ailesi) teorik olarak, şöyle görünür: Buna benziyor: Pistonun üst ölü noktada (kısaltılmış - NTT) bulunduğunda, giriş vanası (VC) açılır, kapalı değildir. alt nokta (NMT) ve daha sonra, 70º açık kalır. Bu durumda, yakıt ve hava karışımının bir kısmı emme manifolduna geri itilir, sıkıştırma VC'nin kapanmasından sonra başlar. Pistonu NMT'de iade ederek:

• silindirdeki hacim azalır;
• basınç artışı;
• mum ateşleme belli bir noktada meydana gelir, yüke ve devrim sayısına bağlıdır (ateşleme avans sistemi çalışır).

Daha sonra piston aşağı iner, uzatma meydana gelirken, silindirlerin duvarlarındaki ısı transferi, kısa sıkıştırma nedeniyle OTTO şemasında olduğu kadar yüksek değildir. Piston NMT'ye geldiğinde, bir gaz salınımı var, sonra tüm eylemler tekrar tekrarlanır.

Özel emme manifoldu konfigürasyonu (normalden daha geniş ve daha kısa) ve SZ 14: 1'de VC 70 derecelik açma açısı, kontak avansını 8º ayarlamayı mümkün kılar. rölanti Somut bir patlama olmadan. Ayrıca bu şema daha büyük bir yüzde yararlı sağlar mekanik işveya başka bir deyişle, verimliliği arttırmanızı sağlar. A \u003d P DV (p basınç, DV - ses seviyesi değişikliği) ile hesaplanan çalışmanın, silindirlerin duvarlarını, bloğun başını ısıtmayacağına, ancak işlemine gider. çalışma stroku. Şematik olarak, tüm işlem, döngünün başlangıcının (NMT) başlangıcının 1 numara ile gösterildiği şekilde görüntülenebilir, sıkıştırma işleminin 2 ila 3'ü - sabit altındaki ısı beslemesi piston. Pistonun 3 ila 4 noktasından geldiğinde, bir uzatma var. Yapılan iş, bölgedeki gölgeli tarafından gösterilir.

Ayrıca, tüm şema, t sıcaklıkta olduğu koordinatlarda görüntülenebilir ve S, bir maddenin bir ısı beslemesi ile büyüyen ve analizimizle birlikte, bu şartlıdır. TARIMLAR Q P ve Q 0 - Egzoz miktarı ve sıcaklığın çıkarılması.

Skyactiv serisinin eksikliği - Klasik Otto ile karşılaştırıldığında, bu motorlar daha az spesifik (fiili) gücü, motorda altı silindirle 2.3 l, sadece 211 beygir gücü ve ardından turboşarj ve 5300 rpm kaydederken. Ancak motorların somut avantajları vardır:

• yüksek sıkıştırma derecesi;
• erken ateşleme kurma yeteneği, patlama yapmamak;
• yerden hızlı bir şekilde ivmelenmeyi sağlamak;
• büyük verimli verimlilik.

Miller döngüsü motorunun üreticiden bir daha önemli bir avantajı Mazda, özellikle düşük yüklerde ve üzerinde ekonomik bir yakıt tüketimidir. rölanti.

Toyota Arabalarında Atkinson Motorları

Atkinson döngüsü, 19. yüzyılda pratik uygulamasını bulamamasına rağmen, motorunun fikri 21. yüzyılın güç birimlerinde uygulandı. Bu tür motorlar bazı hibrit modellere kurulur yolcu arabaları Toyota, eşzamanlı olarak benzinli yakıtta ve elektrikle çalışıyor. Saf bir formda, Atkinson teorisinin kullanılmadığını, aksine, TOYOTA mühendislerinin yeni gelişmelerinin, standart bir krank bağlanması kullandıkları için ATkinson / Miller döngüsü tarafından tasarlanan bir içten yanmalı motor olarak adlandırılabilir. mekanizması. Sıkıştırma döngüsünün azaltılması, gaz dağıtım aşamalarındaki değişiklikler nedeniyle elde edilirken, çalışma darbesinin döngüsü uzatılır. Benzer bir şema kullanan motorlar Toyota arabada bulunur:

• Prius;
• Yaris;
• Auris;
• Highlander;
• Lexus GS 450H;
• Lexus ct 200h;
• Lexus HS 250H;
• Vitz.

ATKINSON / MILLER uygulamalı şema ile olan motorların model yelpazesi sürekli güncellenmektedir, bu nedenle 2017'nin başında, Japonca endişe, yüksek oktan benzin üzerinde çalışan 1.5 litrelik bir dört silindirli motor üretmeye başladı, güç için 111 beygir gücü sağlar, Silindirlerde sıkıştırma oranı ile 13.5: bir. Motor, hızı ve yüke bağlı olarak OTTO / ATKINSON modlarını değiştirebilen bir VVT-IE faz ile donatılmıştır, bu güç ünitesi ile, araç 11 saniyede 100 km / s'ye kadar hızlanabilir. Motor ekonomide, yüksek verim (% 38,5'e kadar), mükemmel overclock sağlar.

Dizel döngüsü

İlk dizel motor 1897'de Alman Muciti ve Mühendisi Rudolph Diesel tarafından tasarlandı ve inşa edildi, güç ünitesinin büyük boyutları vardı, daha da fazlaydı. buhar makineleri O yıllar. Otto motoru gibi, dört zamanlı, ancak mükemmel bir verimlilik, operasyon kolaylığı ile ayırt edildi ve motordaki sıkıştırma oranı, benzin güç ünitesinden anlamlı olarak daha yüksekti. XIX yüzyılın ilk dizel motorları, hafif petrol ürünleri ve bitkisel yağlar üzerinde çalıştı, aynı zamanda kömür tozu kullanmak için yakıt olarak da bir girişimdi. Ancak deney hemen hemen düştü:

• silindirlerin içine toz beslemesinin sorunlu olduğundan emin olun;
• aşındırıcı özelliklere sahip olmak, kömür hızla bir silindir piston grubu yakaladı.

İlginç bir şekilde, İngilizce Mucit Herbert Eykroyd Stewart Patentli benzer motor İki yıl daha önce Rudolf dizelinden daha erken, ancak dizel, silindirlerde basınçlı bir model oluşturmayı başardı. Teorikteki Stuart modeli, termal verimliliğin% 12'sini sağlamıştır, dizel şemasına göre verimlilik% 50'ye varan ulaştı.

1898'de Gustav Trinker, bir forkamera ile donatılmış yüksek basınçlı bir yağ motoru inşa etti, bu model modern dizel motorun doğrudan bir prototipidir.

Arabalar için modern dizel motorlar

Otto ve dizel motor döngüsü boyunca hem benzinli motorda, Şematik şeması Bina değişmedi, ancak ek düğümlerle modern dizel motor "Obros": Turboşarj, elektronik sistem Yakıt kontrolü, ara soğutucu, çeşitli sensörler vb. Son zamanlarda, giderek daha sık gelişir ve bir dizi güç üniteleri Doğrudan yakıt enjeksiyonu "Common Rail" ile, modern gereksinimlere göre çevre dostu bir gaz egzozu sağlamak, yüksek basınç Enjeksiyon. Doğrudan enjeksiyonlu dizeller, geleneksel bir yakıt sistemine sahip motorlar üzerinde oldukça maddi avantajlara sahiptir:

• ekonomik olarak yakıt tüketir;
• aynı hacimde daha yüksek bir güç sahibi olmak;
• düşük gürültü ile çalışma;
• arabanın daha hızlı bir şekilde hızlanmasını sağlar.

Motorun Dezavantajları ORTAK DEMİRYOLU.: Yeterince yüksek karmaşıklık, tamir ve bakım ihtiyacı özel teçhizat, dizel fantezi kalitesine istemek, nispeten yüksek fiyat. Benzin gibi, dizel motorlar sürekli iyileştiriliyor, her şey daha teknolojik ve daha zor.

Binek otomobillerinin otomotiv yapısında bir yüzyıldan fazla bir süredir standart olarak kullanılmaktadır. İçten yanmalı motorlar. Bilim adamlarının ve tasarımcıların yıllar içinde kavga ettiği bazı eksi var. Bu çalışmaların bir sonucu olarak, oldukça ilginç ve garip "motorlar" elde edilir. Bunlardan biri bu makalede tartışılacaktır.

Atkinson döngüsünün oluşturulmasının tarihi

ATKINSON'un döngü kökleri ile bir motorun oluşturulmasının tarihi uzak bir hikayeye geri döner. Gerçeği ile başla İlk Klasik Dört Zamanlı Motor Alman Nikaula Otto 1876'da icat edildi. Böyle bir motorun döngüsü oldukça basittir: giriş, sıkıştırma, iş hareket, serbest bırakma.

Otto motorunun icadından sadece 10 yıl sonra, İngiliz James Atkinson, değiştirmeyi teklif etti alman motoru . Aslında, motor dört inme kalır. Ancak Atkinson, iki tanesinin bir süresini hafifçe değiştirdi: İlk 2 saat daha kısa, kalan 2 daha uzun. SIR JAMES, bu şemayı piston hareketlerinin uzunluğunu değiştirerek uyguladı. Ancak 1887'de motor Otto'nun böyle bir modifikasyonu uygulamaları bulamadı. Motor performansının% 10 oranında artması gerçeğine rağmen, mekanizmanın karmaşıklığı, ATKinson döngüsünü araba için kullanmaya izin vermedi.

Ancak Mühendisler Sir James Döngüsü'nde çalışmaya devam etti. 1947'de Amerikan Ralph Miller, onu basitleştirerek Atkinson döngüsünü geliştirdi. Bu, motoru otomotiv endüstrisinde uygulamasına izin verildi. Görünüşe göre, Miller'in Atkinson döngüsünü aramak daha doğru olurdu. Ancak, Mühendislik Topluluğu Atkinson'a, Motoru Discoverer Prensibi'ne göre adına göre çağırma hakkı. Buna ek olarak, yeni teknolojilerin kullanımı ile, daha karmaşık bir Atkinson döngüsünün kullanılması, bu nedenle Miller Döngüsünden, zaman içinde reddettiler. Örneğin, yeni Toyota'da Miller değil, Atkinson'ın motoruna mal oluyor.

Günümüzde, ATKinson döngüsü prensibi üzerinde çalışan motor hibritlere konur. Özellikle bu Japonca, her zaman arabalarının ekolojisini önemseyen. Toyota'dan Hybrid Prius Dünya pazarını aktif olarak doldurun.

Atkinson döngüsünün çalışma prensibi

Daha önce de belirtildiği gibi, Atkinson'ın döngüsü, OTTO döngüsü olarak aynı saatleri tekrarlar. Ancak aynı prensipleri kullanırken, Atkinson tamamen yeni bir motor yarattı.

Motor için tasarlanmış motor piston, dört saati bir krank mili dönüşü için yapar. Ek olarak, inceliğin farklı bir uzunluğuna sahiptir: Pistonun sıkıştırma sırasında hareketleri ve genişleme, alım ve serbest bırakma sırasında daha kısadır. Yani, OTTO'nun döngüsünde, giriş vanası neredeyse hemen kapanır. Atkinson'un döngüsünde valf, üst ölü noktaya giden yolun yarısına kapanır.. Her zamanki buzda şu anda zaten bir sıkıştırma var.

Motor, bağlanma noktalarını görüntüleyen özel bir krank mili ile değiştirilir. Bundan dolayı, motorun sıkıştırılması arttı ve sürtünme kayıpları en aza indirdi.

Geleneksel motorlardan fark

Atkinson döngüsünün olduğunu hatırlayın dört zamanlı (giriş, sıkıştırma, genişleme, emisyon). OTTO döngüsünde sıradan bir dört zamanlı motor çalışır. Kısaca, çalışmalarını hatırlatacağız. Silindirdeki çalışma darbesinin başlangıcında, piston en iyi çalışma noktasına kadar gider. Bir yakıt ve hava yanıklarının bir karışımı, gaz genişlemeler, maksimum basınç. Bu gazın etkisi altında, piston sürüyor, alt ölü noktaya gelir. Çalışma darbesi bitti, harcanan gazın çıktığı bir egzoz vanası açıldı. Bu yerde serbest bırakma kayıpları var, çünkü Egzoz gazı hala kullanımı imkansız olan artık basınca sahiptir.

Atkinson serbest bırakma kaybını azalttı. Motorunda, yanma odasının hacmi aynı çalışma hacminde daha azdır. Bu demektir sıkıştırma derecesi daha yüksektir ve piston hareketi daha fazladır. Ek olarak, sıkıştırma inceliğinin çalışma strokuna kıyasla azaltılır, motorun artan uzatma derecesine sahip bir döngü üzerinde çalışır (sıkıştırma oranı uzatma derecesinden daha düşüktür). Bu koşullar, egzoz gazlarının enerjisi kullanılarak serbest bırakmanın kaybını azaltmasına izin verilmiştir.

Otto döngüsüne dönelim. Çalışma karışımını emirken, gaz kelebeği kapatılır ve girişe direnç yaratır. Gaz pedalı eksik olduğunda olur. Kapalı damper nedeniyle, motor yatırım yaparak, pompalama kayıpları yaratır.

Atkinson giriş saati ile çalıştı. Onun uzantısı, Sir James pompalama kayıplarında bir düşüş elde etti. Bunun için piston, ölü noktaların altına ulaşır, daha sonra yükselir ve emme vanasını piston inme yaklaşık yaklaşık yarısını açık bırakır. Yakıt karışımının bir kısmı emme manifolduna döner. Basıncı arttırır etkinleştirmeyi mümkün kılar kısma supabı Küçük ve orta sıralarda.

Ancak seride, Atkinson Motoru işteki kesintiler nedeniyle serbest bırakılmadı. Gerçek şu ki, motorun aksine, motor sadece yüksek devirlerde çalışır. Boşta kalabilir. Ancak bu sorun hibritlerin üretiminde çözüldü. Düşük hızlarda, bu tür makineler seçmen üzerinde sürülür ve benzinli motor sadece overclock veya yükün altında aktarılır. ATKinson motorunun eksikliklerini gideren benzer bir model, diğer DVS'nin önündeki avantajlarını vurgular.

Atkinson döngüsünün avantajları ve dezavantajları

Atkinson'ın motorunun birkaçı var avantajlarDiğer DVS'nin önünde karıştırılması: 1. Yakıt kaybını azaltmak. Daha önce de belirtildiği gibi, saatler süresindeki değişim nedeniyle, egzoz gazlarını kullanarak yakıtın korunması ve pompalama kayıplarını azaltmayı mümkün hale geldi. 2. Küçük patlama yanma olasılığı. Yakıt sıkıştırma derecesi 10 ila 8 arasında azalır. Bu, yükün artışından dolayı, motorun değişimini azaltma şanzımanına döndürmemenizi sağlar. Ayrıca, emme manifoldundaki yanma odasının ısı çıkışından dolayı patlama yanma olasılığı daha azdır. 3. Küçük benzin tüketimi. Yeni hibrit modellerde, benzin tüketimi 100 km başına 4 litredir. 4. Verimlilik, çevre dostu, yüksek verimlilik.

Ancak Atkinson'ın motoru, bunu uygulamak için izin vermediği önemli bir dezavantajı var. seri üretim makineler. Düşük güç göstergeleri nedeniyle, motor küçük revler üzerinde durabilir. Bu nedenle, Atkinson'ın motoru melezlerde çok iyi çalıştı.

Otomotiv endüstrisindeki Atkinson'ın döngüsünün uygulanması

Bu arada, Atkinson motorlarının konulduğu makineler hakkında. Bunun kütlesel salınımında dVS'nin modifikasyonu Çok uzun zaman önce ortaya çıktı. Daha önce de belirtildiği gibi, Atkinson döngüsünün ilk kullanıcıları Japon firmaları ve Toyota'dır. En iyilerinden biri ünlü makineler – Mazdaxedos 9 / Eunos8001993-2002 yıllarında üretildi.

Ardından, DVS Atkinson, hibrit modellerin üreticilerini aldı. Bu motoru kullanan en ünlü şirketlerden biri Toyota.üreten Prius, Camry, Highlander Hibrit ve Harrier Hibrit. Aynı motorlar kullanılır Lexus RX400H, GS 450H ve LS600Hve "Ford" ve "Nissan" gelişti Hibrit kaçış. ve Altima Hybrid..

Otomotiv endüstrisinde ekoloji için bir moda olduğunu söylemeye değer. Bu nedenle, Atkinson döngüsü üzerinde çalışan melezler müşteri ihtiyaçlarını tamamen karşılamak ve Çevresel standartlar. Ek olarak, ilerleme hala dayanmaz, Atkinson Motorunun yeni değişiklikleri avantajlarını iyileştirir ve eksileri yok eder. Bu nedenle, ATkinson döngüsüne dayanan motorun üretken bir geleceği ve uzun bir süredir umut olduğunu güvenle söyler.

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, ne tür temel farklılıkların bulunduğunu açıklayın dVS çalışmasıEh, elbette video sürümü sonunda ...

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 düşük revlerde olduğuna dikkat etmek istiyorum. 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 kontrollü gaz kelebeği lanet olsun ()

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. Bu söner:

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

Atkinson - Daha fazla teklif edildi verimli DVS, Krank miline bağlı kolların karmaşık bir tasarımının yardımı ile sıkıştırma derecesini değiştirerek.

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

Slayt 2.

Klasik DVS

Klasik dört zamanlı motor, 1876'da NICAUS OTTO adlı bir Alman mühendisi tarafından icat edildi, böyle bir içten yanmalı motorun (DVS) döngüsü basittir: giriş, sıkıştırma, iş hareket, serbest bırakma.

Slayt 3.

Otto ve Atkinson döngüsünün gösterge tablosu.