Atkinsonův cyklus v praxi. Motor je založen na Atkinsonově cyklu

ICE je používána na automobilech po celé století. Obecně platí, že zásada jejich práce nebyla od počátku vydání zásadních změn. Ale protože tento motor má spoustu nedostatků, inženýři nepřestávají vynalézat inovace, které by zlepšily motor. Podívejme se na jeden z nich, který se nazývá Atkinsonův cyklus. Dnes můžete slyšet, že na některých strojích je aplikován. Ale co je on a jak se s ním motor zlepšuje?

Atkinsonův cyklus

Nikolaus Otto, inženýr z Německa, navrhl v roce 1876 cyklus sestávající z:

• přijetí;
• komprese;
• pracovní zdvih;
• uvolnění.

O deset let později ji vyvinul anglický vynálezce James Atkinson. Nicméně, když jsme podrobně pochopili, je možné pojmenovat naprosto originální druhový cyklus Atkinson.

Spalovací motory kvalitativně odlišné. Koneckonců klikové hřídele má předpjaté upevňovací body, takže ztráta energie při tření je snížena a kompresní poměr zvýšené.

Také na něm jsou další fáze distribuce plynu. U konvenčního motoru se píst uzavírá bezprostředně po projetí přes úvrati. Další schéma má cyklus Atkinson. Zde je cyklus daleko déle, protože ventil se uzavírá pouze v polovině pístu do horní úvrati (kde už Otto komprimuje).

Teoreticky je cyklus Atkinson účinnější než Otto o asi deset procent. V praxi se však delší dobu nepoužívá, protože je schopen pracovat v provozním režimu pouze při vysokých rychlostech. Kromě toho je vyžadován mechanický kompresor, který je někdy označován jako "cyklus Atkinson-Miller". Ukázalo se však, že s ním byly ztraceny výhody daného vývoje.

Proto se u automobilů takový cyklus Atkinson v praxi téměř nepoužívá. Ale v hybridních modelech, stejně jako Toyota Prius, začali výrobci používat i sériově. To bylo možné kvůli specifické práci těchto typů motorů: při nízké rychlosti se vozidlo pohybuje v důsledku elektrického pohonu a pouze při zrychlení přechází na benzinovou jednotku.

Distribuce plynu

První motor v Atkinsonově cyklu byl objemný mechanismus distribuce plynu, což způsobuje velký hluk. Ale když se díky objevu amerického Charles Knight namísto obvyklých ocelových armatur s pohonem použít speciální cívky v podobě dvojice pouzder, které jsou uspořádány mezi válcem a pístem, motor téměř zastavil dělat hluk. Nicméně složitost použitého designu byla poměrně drahá, ale v prestižních značkách automobilů byli majitelé automobilů ochotni platit za takové pohodlí.

Nicméně již ve třicátých letech bylo takové zlepšení odmítnuto, protože motory měly krátkou životnost a spotřeba benzinu a oleje byla příliš velká.

Vývoj motoru v tomto směru je dnes známý - možná že inženýři se budou moci zbavit nedostatků modelu Charles Knight a využít výhod.

Univerzální model budoucnosti

V současné době mnoho výrobců vyvíjí univerzální motory, které kombinují výkon benzínových jednotek a vynikající trakci a hospodárnost dieselových motorů.

V tomto ohledu, pouhá skutečnost, že čerpací jednotky, které mají přímé vstřikování paliva, dosáhl vysoký kompresní index pořadí třinácti nebo čtrnácti jednotek s (v dieselových motorech, tato úroveň je o něco více než sedmnáct nebo devatenáct) prokáže úspěšné kroky v tomto směru. Dokonce fungují stejným způsobem jako jednotky s kompresním zapalováním. Pouze pracovní směs by měla být uměle zapálená svíčkou.

V experimentálních modelech je komprese ještě vyšší - až 15 až 16 jednotek. Ale dokud se nedosáhne úrovně automatického zapalování. Svíčka je však vypnutá jednotným pohybem, takže se motor přepne do režimu podobného naftu a spotřebovává málo paliva.

Spalování je regulováno elektronikou a provádí se úpravy v závislosti na vnějších okolnostech.

Vývojáři se ujistili, že tento motor je velmi ekonomický. Nicméně pro sériovou výrobu výzkumu nestačilo.

Variabilní kompresní poměr

Indikátor je velmi důležitý. Koneckonců, koeficient účinnosti a ekonomika přímo závisí na vysokém stupni komprese. Samozřejmě, nemůžete to nekonečně zvýšit. Proto se nějaký čas zastavil. V opačném případě hrozí nebezpečí výbuchu, což by mohlo vést k poškození motoru.

Tento indikátor je zvláště silný u motorů s přeplňováním. Koneckonců se zahřívají více, a proto je procento pravděpodobnosti výbuchu detonace mnohem vyšší. Proto musí být někdy kompresní poměr snížen, kvůli němuž přirozeně klesá účinnost motoru.

V ideálním případě by měl kompresní poměr hladce měnit v závislosti na provozním režimu a zatížení. Došlo k velkému vývoji, ale jsou příliš komplikované a drahé.

Legendární Saab

Nejlepších výsledků dosáhla společnost Saab, když v roce 2000 vydala pětiválcový motor, který vyráběl asi dvě stě pětadvacet koní na objemu 1,6 litru. Tento úspěch se dnes zdá neuvěřitelný.

Motor je rozdělen na dvě části, kde jsou díly navzájem spojeny kloubově. Zespodu se nachází klikový hřídel, spojovací tyče a písty a na vrchních válcích s hlavami. Hydraulický pohon je schopen naklonit cukrár s válci a hlavami a měnit poměr komprese při zapnutí kompresoru pohonu. Navzdory veškeré efektivnosti se vývoj také musel odložit kvůli vysokým nákladům na výstavbu.

Jednodušší a cenově dostupnější

Dá se tedy konstatovat, že motor, který běží v Atkinsonově cyklu, hrál v budoucnu významnou roli při zlepšování motorového mechanismu. Zdá se, že zlepšování, založené na sobě, povede ICE konečně k optimálnímu provoznímu režimu.