El cicle Atkinson a la pràctica. Motor de cicle Atkinson
El cicle Atkinson a la pràctica. Motor de cicle Atkinson
Anonim

ICE s'ha utilitzat als cotxes durant un segle. En general, el seu principi de funcionament no ha sofert grans canvis des de l'inici de la producció. Però com que aquest motor té un gran nombre de mancances, els enginyers no paren d'inventar innovacions per millorar el motor. Passem a un d'ells, que s'anomena cicle Atkinson. Avui podeu escoltar que s'utilitza en algunes màquines. Però què és i com millora el motor amb ell?

cicle d'Atkinson

cicle Atkinson
cicle Atkinson

Nikolaus Otto, un enginyer d'Alemanya, va proposar el 1876 un cicle format per:

  • entrada;
  • compressió;
  • traç;
  • estrena.

I una dècada més tard, l'inventor anglès James Atkinson el va desenvolupar. Tanmateix, un cop entès els detalls, podem dir que el cicle Atkinson és completament original.

Els motors de combustió interna són qualitativament diferents. Després de tot, el cigonyal té punts de muntatge desplaçats, de manera que es redueix la pèrdua d'energia per fricció i augmenta la relació de compressió.

treballpel cicle d'Atkinson
treballpel cicle d'Atkinson

També disposa d' altres fases de distribució de gas. En un motor convencional, el pistó es tanca immediatament després de passar el punt mort. El cicle Atkinson té un esquema diferent. Aquí, la carrera és significativament més llarga, ja que la vàlvula tanca només a la meitat del pistó fins al punt mort superior (on, segons Otto, ja s'està produint la compressió).

Teòricament, el cicle d'Atkinson és aproximadament un deu per cent més eficient que l'Otto. Tanmateix, durant molt de temps no es va utilitzar a la pràctica a causa del fet que només pot funcionar en mode operatiu a altes velocitats. A més, es necessita un sobrealimentador mecànic, amb el qual tot això de vegades s'anomena "cicle Atkinson-Miller". Tanmateix, va resultar que amb ell es van perdre els avantatges del desenvolupament en qüestió.

motor de cicle Atkinson
motor de cicle Atkinson

Per tant, als cotxes de passatgers, aquest cicle Atkinson gairebé mai no es va utilitzar a la pràctica. Però en models híbrids, com el Toyota Prius, els fabricants van començar a utilitzar-lo fins i tot en sèrie. Això va ser possible gràcies al funcionament específic d'aquest tipus de motors: a baixa velocitat, el cotxe es mou per tracció elèctrica i només durant l'acceleració passa a una unitat de gasolina.

Distribució de gas

El primer motor de cicle Atkinson tenia un mecanisme de distribució de gas voluminós que feia molt de soroll. Però quan, gràcies al descobriment de l'americà Charles Knight, en comptes de les vàlvules accionades habituals, van començar a utilitzar bobines especials en forma d'un parell de mànigues que es disposaven entre el cilindre i el pistó, el motor gairebé va deixar de fer soroll.. Tanmateix, la complexitatel disseny utilitzat era bastant car, però en marques de cotxes prestigioses, els propietaris d'automòbils estaven disposats a pagar per aquesta comoditat.

No obstant això, ja als anys trenta, aquesta millora es va abandonar, perquè els motors eren de curta durada, i el consum de gasolina i oli era massa elevat.

Els desenvolupaments del motor en aquesta direcció són coneguts fins i tot avui dia; potser els enginyers podran desfer-se de les deficiències del model Charles Knight i aprofitar-ne els avantatges.

Model universal del futur

En l'actualitat, molts fabricants estan desenvolupant motors universals, que combinaran la potència de les unitats de gasolina i una excel·lent tracció i eficiència dels motors dièsel.

En aquest sentit, el fet que les unitats de gasolina amb injecció directa de combustible hagin assolit una alta relació de compressió d'unes tretze a catorze unitats (per als motors dièsel aquest nivell és una mica més de disset a dinou) demostra passos reeixits en aquest sentit. direcció. Fins i tot funcionen de la mateixa manera que les unitats d'encesa per compressió. Només la mescla de treball s'ha de posar al foc artificialment amb una espelma.

En els models experimentals, la compressió és encara més alta: fins a quinze o setze unitats. Però fins a l'autoencesa, el nivell no arriba. En comptes d'això, la bugia s'apaga durant el moviment constant, la qual cosa permet que el motor canviï a un mode semblant al dièsel i consumeixi menys combustible.

La combustió està controlada per l'electrònica, fent ajustaments en funció de les circumstàncies externes.

Els desenvolupadors ho afirmenaquest motor és molt econòmic. Tanmateix, no s'ha fet prou investigació per a la producció en massa.

Relació de compressió variable

L'indicador és molt important. Després de tot, la potència, l'eficiència i l'economia depenen directament d'una alta relació de compressió. Naturalment, no es pot augmentar indefinidament. Per tant, des de fa un temps, el desenvolupament s'ha aturat. En cas contrari, hi havia risc de detonació, que podria provocar danys al motor.

Aquest indicador es reflecteix especialment en els motors sobrealimentats. Després de tot, s'escalfen amb més força i, per tant, el percentatge de probabilitat de detonació és molt més gran aquí. Per tant, de vegades s'ha de reduir la relació de compressió, cosa que, per descomptat, redueix l'eficiència del motor.

Idealment, la relació de compressió hauria de canviar sense problemes segons el mode de funcionament i la càrrega. Hi va haver molts desenvolupaments, però tots són massa complicats i cars.

Saab llegendari

cicle Atkinson Miller
cicle Atkinson Miller

Els millors resultats els va aconseguir Saab quan l'any 2000 va llançar un motor de cinc cilindres que, amb 1,6 litres de volum, produïa uns dos-cents vint-i-cinc cavalls. Aquest assoliment encara sembla increïble avui.

El motor es divideix en dos, on les peces estan connectades entre si de manera articulada. El cigonyal, les bielles i els pistons es troben a sota, i els cilindres amb capçals es troben a la part superior. L'accionament hidràulic és capaç d'inclinar el monobloc amb cilindres i capçals, canviant la relació de compressió quan el compressor d'accionament està encès. Malgrat tota l'eficàcia,el desenvolupament també s'ha hagut de retardar a causa de l' alt cost de construcció.

cicle Atkinson a la pràctica
cicle Atkinson a la pràctica

Més fàcil i accessible

Així, podem concloure que el motor de cicle Atkinson ha jugat un paper important en la millora del mecanisme del motor en el futur. Sembla que les millores, basades les unes en les altres, finalment portaran el motor de combustió interna al mode de funcionament òptim.

Recomanat: