ატკინსონი, მილერი, B ციკლის პროცესი: რას ნიშნავს ეს სინამდვილეში
ინფორმაციის
VTG ტურბოტენები VW ძრავებში რეალურად შეცვლილია დიზელის აპარატებით.
ატკინსონის და მილერის ციკლები ყოველთვის ასოცირდება გაზრდილ ეფექტურობასთან, მაგრამ ხშირად მათ შორის განსხვავება არ არის. შესაძლოა, აზრი არ აქვს, რადგან ორივე ცვლილება ფუნდამენტურ ფილოსოფიას უკავშირდება - შეკუმშვისა და გაფართოების სხვადასხვა კოეფიციენტების შექმნას ოთხტაქტიან ბენზინის ძრავში. ვინაიდან ეს პარამეტრები გეომეტრიულად იდენტურია ჩვეულებრივ ძრავში, ბენზინის ბლოკი განიცდის საწვავის დარტყმის საშიშროებას, რაც მოითხოვს შეკუმშვის კოეფიციენტის შემცირებას. თუმცა, თუ გაფართოების უფრო მაღალი კოეფიციენტი რაიმე საშუალებით მიიღწევა, ეს გამოიწვევს გაფართოებული აირების ენერგიის „გამოწურვას“ უფრო მაღალ დონეს და გაზრდის ძრავის ეფექტურობას. საინტერესოა აღინიშნოს, რომ წმინდა ისტორიულად არც ჯეიმს ატკინსონმა და არც რალფ მილერმა არ შექმნეს თავიანთი კონცეფციები ეფექტურობის ძიებაში. 1887 წელს ატკინსონმა ასევე შეიმუშავა დაპატენტებული რთული ამწე მექანიზმი, რომელიც შედგებოდა რამდენიმე ელემენტისგან (მსგავსება დღეს შეგიძლიათ ნახოთ Infiniti VC Turbo ძრავაში), რომელიც გამიზნული იყო ოტოს პატენტების თავიდან ასაცილებლად. რთული კინემატიკის შედეგია ოთხტაქტიანი ციკლის განხორციელება ძრავის ერთი ბრუნვის დროს და დგუშის მეორე დარტყმის დროს შეკუმშვისა და გაფართოების დროს. მრავალი ათწლეულის შემდეგ, ეს პროცესი განხორციელდება შემომყვანი სარქვლის ღიად ხანგრძლივი დროის განმავლობაში და თითქმის გამონაკლისის გარეშე გამოიყენება ძრავებში ჩვეულებრივ ჰიბრიდულ ძალებთან ერთად (გარე ელექტრული დატენვის შესაძლებლობის გარეშე), როგორიცაა Toyota. და ჰონდა. საშუალო და მაღალი სიჩქარით ეს პრობლემას არ წარმოადგენს, რადგან შეჭრის ნაკადს აქვს ინერცია და დგუში უკან გადაადგილებისას ანაზღაურებს დაბრუნებულ ჰაერს. თუმცა, დაბალი სიჩქარით, ეს იწვევს ძრავის არასტაბილურ მუშაობას და, შესაბამისად, ასეთი დანაყოფები გაერთიანებულია ჰიბრიდულ სისტემებთან ან არ იყენებენ ატკინსონის ციკლს ამ რეჟიმებში. ამ მიზეზით, ბუნებრივად ასპირირებული და მიმღები სარქველები პირობითად განიხილება ატკინსონის ციკლად. თუმცა, ეს მთლად სწორი არ არის, რადგან სარქვლის გახსნის ფაზების კონტროლით შეკუმშვისა და გაფართოების სხვადასხვა ხარისხის რეალიზაციის იდეა ეკუთვნის რალფ მილერს და დაპატენტებულია 1956 წელს. თუმცა, მისი იდეა არ არის მიმართული უფრო მეტი ეფექტურობის მიღწევაზე და შეკუმშვის კოეფიციენტის შემცირებაზე და თვითმფრინავის ძრავებში დაბალი ოქტანური საწვავის შესაბამისი გამოყენებისკენ. მილერი აპროექტებს სისტემებს, რომ დახუროს სარქვლის ადრეული დახურვა (Early Intake Valve Closure, EIVC) ან უფრო გვიან (Late Intake Valve Closure, LIVC), ასევე ჰაერის ნაკლებობის კომპენსაციისთვის ან ჰაერის დაბრუნების შესანახ კოლექტორში, კომპრესორში. გამოიყენება.
საინტერესოა აღინიშნოს, რომ პირველი ასეთი ასიმეტრიული ფაზის ძრავა, რომელიც შემდგომში მუშაობდა, განისაზღვრა როგორც "მილერის ციკლის პროცესი", შეიქმნა მერსედესის ინჟინრების მიერ და გამოყენებულია სპორტული მანქანის W 12-ის 163 ცილინდრიანი კომპრესორი ძრავაში. 1939 წლიდან სანამ რალფ მილერმა თავისი ტესტი დააპატენტა.
პირველი წარმოების მოდელი, რომელმაც გამოიყენა მილერის ციკლი, იყო 6 წლის Mazda Millenia KJ-ZEM V1994. შემწოვი სარქველი იკეტება მოგვიანებით, ჰაერის ნაწილს უბრუნებს შემწოვ კოლექტორებს, კომპრესიის კოეფიციენტი პრაქტიკულად შემცირებულია და ლიშოლმის მექანიკური კომპრესორი გამოიყენება ჰაერის დასაკავებლად. ამრიგად, გაფართოების კოეფიციენტი 15 პროცენტით მეტია, ვიდრე შეკუმშვის კოეფიციენტი. დგუშიდან კომპრესორში ჰაერის შეკუმშვით გამოწვეული დანაკარგები ანაზღაურდება ძრავის გაუმჯობესებული საბოლოო ეფექტურობით.
ძალიან გვიან და ძალიან ადრეულ მჭიდრო სტრატეგიას სხვადასხვა უპირატესობა აქვს სხვადასხვა რეჟიმში. დაბალ დატვირთვებზე, მოგვიანებით დახურვას აქვს უპირატესობა, რომ ის უზრუნველყოფს უფრო ფართო ღია საწვავის სარქველს და ინარჩუნებს უკეთეს ტურბულენტობას. დატვირთვის მატებასთან ერთად უპირატესობა გადადის ადრე დახურვისკენ. ამასთან, ეს უკანასკნელი ნაკლებად ეფექტური ხდება მაღალ სიჩქარეებზე, არასაკმარისი შევსების დროის და მაღალი წნევის ვარდნის გამო სარქველი და მის შემდეგ.
Audi და Volkswagen, Mazda და Toyota
ამჟამად, მსგავს პროცესებს იყენებენ Audi და Volkswagen მათი 2.0 TFSI (EA 888 Gen 3b) და 1.5 TSI (EA 211 Evo) მოწყობილობებში, რომლებიც ცოტა ხნის წინ შეუერთდა ახალ 1.0 TSI- ს. თუმცა, ისინი იყენებენ შესასვლელი სარქველის წინასწარ დახურვის ტექნოლოგიას, რომლის დროსაც გაფართოებული ჰაერი გაცივდება სარქვლის ადრე დახურვის შემდეგ. Audi და VW პროცესს უწოდებენ B- ციკლს კომპანიის ინჟინრის რალფ ბუდაკის სახელით, რომელმაც დახვეწა რალფ მილერის იდეები და გამოიყენა ისინი ტურბო ძრავებზე. შეკუმშვის კოეფიციენტი 13: 1, ფაქტობრივი თანაფარდობაა დაახლოებით 11,7: 1, რაც თავისთავად უკიდურესად მაღალია პოზიტიური ანთების ძრავისთვის. ამ ყველაფერში მთავარ როლს ასრულებს სარქვლის გახსნის რთული მექანიზმი ცვალებადი ფაზებითა და დარტყმით, რაც ხელს უწყობს მორევს და მორგებულია პირობების შესაბამისად. B- ციკლის ძრავებში ინექციის წნევა იზრდება 250 ბარამდე. მიკროკონტროლერები აკონტროლებენ ფაზის ცვლილების შეუფერხებელ პროცესს და გადასვლას B- პროცესიდან ნორმალურ ოტო ციკლზე მაღალი დატვირთვის ქვეშ. გარდა ამისა, 1,5 და 1 ლიტრიანი ძრავები იყენებენ სწრაფი რეაგირების ცვლადი გეომეტრიული ტურბო შემავსებლებს. გაცივებული წინასწარ შეკუმშული ჰაერი უზრუნველყოფს უკეთეს ტემპერატურას, ვიდრე ცილინდრში პირდაპირი ძლიერი შეკუმშვა. განსხვავებით პორშეს მაღალტექნოლოგიური BorgWarner VTG ტურბო დამტენებისგან, რომლებიც გამოიყენება უფრო მძლავრი მოდელებისთვის, იმავე კომპანიის მიერ შექმნილი VW ცვლადი გეომეტრიის ერთეულები პრაქტიკულად ოდნავ მოდიფიცირებული ტურბინებია დიზელის ძრავებისთვის. ეს შესაძლებელია იმის გამო, რომ აქამდე აღწერილი ყველაფრის გამო, გაზის მაქსიმალური ტემპერატურა არ აღემატება 880 გრადუსს, ანუ ოდნავ აღემატება დიზელის ძრავას, რაც მაღალი ეფექტურობის მაჩვენებელია.
იაპონური კომპანიები ტერმინოლოგიის სტანდარტიზაციას კიდევ უფრო აბნევს. განსხვავებით სხვა Mazda Skyactiv ბენზინის ძრავებისგან, Skyactiv G 2.5 T არის ტურბო ძრავით და მუშაობს მილერის ციკლის ფართო სპექტრის დატვირთვასა და rpm– ზე, მაგრამ Mazda ასევე იწვევს ციკლს, რომელშიც მუშაობს მათი ბუნებრივად ასპირატიული Skyactiv G ერთეული. Toyota იყენებს 1.2 D4 -T (8NR-FTS) და 2.0 D4-T (8AR-FTS) მათ ტურბო ძრავებში, მაგრამ Mazda, მეორეს მხრივ, განსაზღვრავს მათ ერთნაირად ყველა თავისი ბუნებრივად ასპირაციული ძრავისთვის ჰიბრიდული და ახალი თაობის დინამიური ძალის მოდელებისთვის. რა ატმოსფერული შევსებით, როგორც "მუშაობა ატკინსონის ციკლზე". ყველა შემთხვევაში, ტექნიკური ფილოსოფია იგივეა.
