Atkinson, Miller, procesi i ciklit B: çfarë do të thotë në të vërtetë

Turbo-karikuesit VTG në motorët VW janë në të vërtetë njësi me naftë.

Ciklet Atkinson dhe Miller shoqërohen gjithmonë me rritjen e efikasitetit, por shpesh nuk ka dallime midis tyre. Ndoshta nuk ka kuptim, sepse të dy ndryshimet zbresin në një filozofi themelore - krijimi i raporteve të ndryshme të ngjeshjes dhe zgjerimit në një motor benzine me katër kohë. Meqenëse këto parametra janë gjeometrikisht identikë në një motor konvencional, njësia e benzinës vuan nga rreziku i goditjes së karburantit, duke kërkuar një ulje të raportit të ngjeshjes. Megjithatë, nëse një raport më i lartë i zgjerimit mund të arrihet me çdo mjet, kjo do të rezultonte në një nivel më të lartë të "shtrydhjes" të energjisë së gazrave në zgjerim dhe do të rriste efikasitetin e motorit. Është interesante të theksohet se, thjesht historikisht, as James Atkinson dhe as Ralph Miller nuk i krijuan konceptet e tyre në kërkim të efikasitetit. Në 1887, Atkinson zhvilloi gjithashtu një mekanizëm kompleks të patentuar të manivelit të përbërë nga disa elementë (ngjashmëritë mund të gjenden sot në motorin Infiniti VC Turbo), i cili synonte të shmangte patentat e Otto-s. Rezultati i kinematikës komplekse është zbatimi i një cikli me katër goditje gjatë një rrotullimi të motorit dhe një goditje tjetër të pistonit gjatë ngjeshjes dhe zgjerimit. Shumë dekada më vonë, ky proces do të kryhet duke mbajtur valvulën e marrjes hapur për një periudhë më të gjatë kohore dhe pothuajse pa përjashtim të përdorur në motorë në kombinim me njësitë motorike konvencionale hibride (pa mundësinë e karikimit të jashtëm elektrik), si ato të Toyota-s. dhe Honda. Në shpejtësi të mesme dhe të larta, kjo nuk është problem, sepse rrjedha e ndërhyrjes ka inerci dhe ndërsa pistoni lëviz prapa, ai kompenson ajrin e kthyer. Sidoqoftë, me shpejtësi të ulët, kjo çon në funksionim të paqëndrueshëm të motorit, dhe për këtë arsye njësi të tilla kombinohen me sisteme hibride ose nuk përdorin ciklin Atkinson në këto mënyra. Për këtë arsye, valvulat me aspirim natyral dhe ato të marrjes konsiderohen në mënyrë konvencionale si cikli Atkinson. Megjithatë, kjo nuk është plotësisht e saktë, sepse ideja e realizimit të shkallëve të ndryshme të ngjeshjes dhe zgjerimit duke kontrolluar fazat e hapjes së valvulave i përket Ralph Miller dhe u patentua në 1956. Megjithatë, ideja e tij nuk synon arritjen e efikasitetit më të madh, dhe uljen e raportit të kompresimit dhe përdorimin përkatës të karburanteve me oktan të ulët në motorët e avionëve. Miller projekton sisteme për të mbyllur valvulën e marrjes më herët (Mbyllja e hershme e valvulës së marrjes, EIVC) ose më vonë (Mbyllja e vonshme e valvulës së marrjes, LIVC), si dhe për të kompensuar mungesën e ajrit ose për të mbajtur ajrin të kthehet në kolektorin e marrjes, kompresor përdoret.

Interestingshtë interesante të theksohet se motori i parë i tillë i fazës asimetrike që funksionon në një të mëvonshëm, i përcaktuar si "procesi i ciklit Miller", u krijua nga inxhinierët e Mercedes dhe është përdorur në motorin kompresor me 12 cilindra të makinës sportive W 163 që nga viti 1939. para se Ralph Miller të patentonte testin e tij.

Modeli i parë i prodhimit që përdori ciklin Miller ishte Mazda Millenia KJ-ZEM V6 1994. Valvula e marrjes mbyllet më vonë, duke kthyer një pjesë të ajrit në kolektorët e marrjes me raportin e shtypjes praktikisht të zvogëluar, dhe një kompresor mekanik Lysholm përdoret për të mbajtur ajrin. Kështu, raporti i zgjerimit është 15 për qind më i madh se raporti i kompresimit. Humbjet e shkaktuara nga kompresimi i ajrit nga pistoni në kompresor kompensohen nga efikasiteti i përmirësuar përfundimtar i motorit.

Strategjitë e ngushta shumë të vonshme dhe shumë të hershme kanë përparësi të ndryshme në mënyra të ndryshme. Në ngarkesa të ulëta, mbyllja më vonë ka avantazhin se siguron një mbytje më të gjerë të hapur dhe ruan turbulencë më të mirë. Ndërsa ngarkesa rritet, avantazhi zhvendoset drejt mbylljes së hershme. Sidoqoftë, kjo e fundit bëhet më pak efektive në shpejtësi të larta për shkak të kohës së pamjaftueshme të mbushjes dhe rënies së presionit të lartë para dhe pas valvulës.

Audi dhe Volkswagen, Mazda dhe Toyota

Aktualisht, procese të ngjashme përdoren nga Audi dhe Volkswagen në pajisjet e tyre 2.0 TFSI (EA 888 Gen 3b) dhe 1.5 TSI (EA 211 Evo), së bashku kohët e fundit me 1.0 TSI të ri. Sidoqoftë, ata përdorin një teknologji valvulash hyrëse para mbylljes, në të cilën ajri zgjerues ftohet pasi valvula mbyllet më herët. Audi dhe VW e quajnë procesin cikli B sipas inxhinierit të kompanisë Ralph Budak, i cili rafinoi idetë e Ralph Miller dhe i zbatoi ato në motorët me turbocharged. Me një raport kompresimi prej 13: 1, raporti aktual është rreth 11,7: 1, i cili në vetvete është jashtëzakonisht i lartë për një motor ndezës pozitiv. Roli kryesor në të gjitha këto luhet nga një mekanizëm kompleks i hapjes së valvulave me faza dhe goditje të ndryshueshme, i cili nxit rrotullimin dhe përshtatet në varësi të kushteve. Në motorët e ciklit B, presioni i injektimit rritet në 250 bar. Mikrokontrolluesit kontrollojnë një proces të qetë të ndryshimit të fazës dhe kalimit nga procesi B në ciklin normal Otto nën ngarkesë të madhe. Për më tepër, motorët 1,5 dhe 1 litra përdorin turbochargers gjeometri të ndryshueshme me përgjigje të shpejtë. Ajri i ftohur i para-ngjeshur siguron kushte më të mira të temperaturës sesa kompresimi i drejtpërdrejtë i fortë në një cilindër. Ndryshe nga turbochargers BorgWarner VTG të teknologjisë së lartë të Porsche të përdorur për modele më të fuqishme, njësitë gjeometrike të ndryshueshme të VW të krijuara nga e njëjta kompani janë turbina praktikisht të modifikuara pak për motorët me naftë. Kjo është e mundur për faktin se, për shkak të gjithçkaje të përshkruar deri më tani, temperatura maksimale e gazit nuk kalon 880 gradë, domethënë pak më e lartë se ajo e një motori dizel, i cili është një tregues i efikasitetit të lartë.

Kompanitë japoneze e ngatërrojnë standardizimin e terminologjisë edhe më shumë. Ndryshe nga motorët e tjerë të benzinës Mazda Skyactiv, Skyactiv G 2.5 T është i ngarkuar me turbo dhe operon mbi një gamë të gjerë ngarkesash dhe rpm në ciklin Miller, por Mazda gjithashtu nxit një cikël në të cilin funksionojnë njësitë e tyre të Skyactiv G. të thithur natyrshëm. Toyota përdor një 1.2 D4 -T (8NR-FTS) dhe 2.0 D4-T (8AR-FTS) në motorët e tyre turbo, por Mazda, nga ana tjetër, i përcakton ato si të njëjta për të gjithë motorët e saj të thithur natyrshëm për modelet hibride dhe të gjeneratës së re të Dynamic Force Me me mbushje atmosferike si "punë në ciklin Atkinson". Në të gjitha rastet, filozofia teknike është e njëjtë.