Motor. Ënnerscheeder tëscht Otto an Atkinson Zyklen
Zënter enger Zäit ass de Begrëff "Atkinson Wirtschaftszyklusmotor" ëmmer méi heefeg ginn. Wat ass dësen Zyklus a firwat reduzéiert et de Brennstoffverbrauch?
Déi heefegst Véier-Schlag Benzinmotoren funktionnéieren haut um sougenannten Otto-Zyklus, entwéckelt um Enn vum XNUMXth Joerhonnert vum däitschen Erfinder Nikolaus Otto, dem Designer vun engem vun den éischten erfollegräiche Réckverbrennungsmotoren. D'Essenz vun dësem Zyklus besteet aus véier Schlag, déi an zwou Revolutioune vun der Kurbelwelle gemaach ginn: d'Intaksschlag, d'Kompressiounsschlag, d'Aarbechtsschlag an d'Auspuffschlag.
Am Ufank vun der Oflaafstrooss mécht den Oflaafventil op, duerch deen d'Loft-Brennstoffmëschung aus dem Intake-Manifold eragezunn gëtt andeems de Kolben zréckgezunn ass. Virun dem Start vum Kompressiounsschlag mécht den Oflaafventil zou an de Kolben, deen op de Kapp zréckkënnt, kompriméiert d'Mëschung. Wann de Kolben seng Héichpunkt erreecht, gëtt d'Mëschung vun engem elektresche Spark entzündegt. Déi doraus resultéierend waarm Ofgasen erweidert an dréckt de Kolben, iwwerdroen seng Energie an et, a wann de Kolben esou wäit wéi méiglech vum Kapp ass, mécht den Auspuffventil op. Den Auspuffschlag fänkt mam Retourkolben un, deen d'Ofgasen aus dem Zylinder dréckt an an d'Auspuffmanifold.
Leider gëtt net all d'Energie an den Auspuffgase während dem Kraaftschlag benotzt fir de Kolben ze drécken (an duerch d'Verbindungsstab fir de Kurbelwell ze rotéieren). Si sinn nach ëmmer ënner héijen Drock wann den Ausatmungsventil um Ufank vum Ausatmungsschlag opmaacht. Mir kënnen iwwer dëst léieren wann mir de Kaméidi héieren vun engem Auto mat engem futtis Schalldämpfer - et gëtt verursaacht duerch d'Energieverëffentlechung an d'Loft. Dofir sinn traditionell Benzinmotoren nëmmen ongeféier 35 Prozent effizient. Wann et méiglech wier de Schlag vum Kolben am Aarbechtsschlag ze erhéijen an dës Energie ze benotzen ...
Dës Iddi koum dem engleschen Erfinder James Atkinson. Am Joer 1882 huet hien e Motor entworf, an deem, duerch e komplexe System vu Pushers, déi d'Kolben mat der Kurbelwelle verbannen, de Kraaftschlag méi laang war wéi de Kompressiounsschlag. Als Resultat, am Ufank vum Auspuff Schlag war den Drock vun den Ofgasen bal gläich dem Atmosphärendrock, an hir Energie gouf voll benotzt.
D'Redaktoren empfeelen:
Placke. Chauffeuren waarden op eng Revolutioun?
Hausgemaachte Weeër Wanterfueren
Zuverlässeg Puppelchen fir wéineg Suen
Also firwat ass dem Atkinson seng Iddi net méi wäit benotzt ginn, a firwat hunn Verbrennungsmotoren de manner effizienten Otto Zyklus fir méi wéi engem Joerhonnert benotzt? Et ginn zwee Grënn: Ee ass d'Komplexitéit vum Atkinson-Motor, an déi aner - a méi wichteg - wat manner Kraaft et vun enger Verdrängungseenheet kritt.
Wéi och ëmmer, wéi ëmmer méi Opmierksamkeet op de Brennstoffverbrauch an den Impakt vun der Motoriséierung op d'Ëmwelt bezuelt gouf, gouf un déi héich Effizienz vum Atkinson-Motor erënnert, besonnesch bei mëttlerer Geschwindegkeet. Säi Konzept huet sech als eng exzellent Léisung bewisen, besonnesch an Hybrid Gefierer, an deenen den Elektromotor de Mangel u Kraaft kompenséiert, besonnesch beim Start a Beschleunegung.
Dofir gouf de modifizéierten Atkinson-Zyklusmotor am éischten Mass-produzéierten Hybridauto, dem Toyota Prius, an duerno an all aner Toyota a Lexus Hybriden benotzt.
Wat ass e modifizéierten Atkinson Zyklus? Dës clever Léisung huet den Toyota Motor de klassesche, einfachen Design vu konventionelle Véier-Schlagmotoren behalen, an de Kolben reest déiselwecht Distanz op all Schlag, den effektiven Schlag ass méi laang wéi de Kompressiounsschlag.
Tatsächlech sollt et anescht gesot ginn: den effektiven Kompressiounszyklus ass méi kuerz wéi den Aarbechtszyklus. Dëst gëtt erreecht duerch d'Verzögerung vun der Zoumaache vum Intakventil, dee kuerz nom Start vum Kompressiounsschlag zou. Sou gëtt en Deel vun der Loft-Brennstoffmëschung an d'Aufzugsmanifold zréckgezunn. Dëst huet zwou Konsequenzen: d'Quantitéit vun den Ofgasen, déi produzéiert gëtt wann se verbrennt gëtt, ass méi kleng a kann sech virum Ufank vum Auspuffschlag voll ausdehnen, déi ganz Energie op de Kolben iwwerdroen, a manner Energie brauch fir manner Mëschung ze kompriméieren, wat reduzéiert intern Motor Verloschter. Mat dëser an aner Léisunge konnt de Toyota Prius Motor vun der véierter Generatioun eng thermesch Effizienz vu bis zu 41 Prozent erreechen, wat virdru nëmmen aus Dieselmotoren verfügbar ass.
D'Schéinheet vun der Léisung ass datt d'Verspéidung vun der Zoumaache vun den Oflaafventile keng grouss strukturell Ännerungen erfuerdert - et ass genuch fir en elektronesch kontrolléierte Mechanismus ze benotzen fir de Ventil Timing z'änneren.
A wa jo, ass et méiglech a vice versa? Gutt, natierlech; natierlech! Variabel Duty Cycle Motore gi fir eng Zäit produzéiert. Wann d'Kraaftbedarf niddereg ass, sou wéi wann Dir op gemittleche Stroosse fuert, leeft de Motor um Atkinson-Zyklus fir nidderegen Dreifstoffverbrauch. A wann déi bescht Leeschtung erfuerderlech ass - vu Luuchten oder Iwwerhuelungen - wiesselt et op den Otto-Zyklus, mat all verfügbaren Dynamik. Dësen 1,2-Liter turbocharged Direktinjektiounsmotor gëtt zum Beispill am Toyota Auris an dem neien Toyota C-HR City SUV benotzt. Deeselwechten Zwee-Liter-Motor gëtt op de Lexus IS 200t, GS 200t, NX 200t, RX 200t an RC 200t benotzt.
