Тәжірибедегі Аткинсон циклі. Аткинсон циклінің қозғалтқышы

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-02-19 17:09

ICE автомобильдерде бір ғасыр бойы қолданылған. Жалпы, олардың жұмыс істеу принципі өндіріс басталғаннан бері айтарлықтай өзгерістерге ұшыраған жоқ. Бірақ бұл қозғалтқыштың кемшіліктері көп болғандықтан, инженерлер қозғалтқышты жақсарту үшін инновацияларды ойлап табуды тоқтатпайды. Аткинсон циклі деп аталатын солардың біріне тоқталайық. Бүгінде оның кейбір машиналарда қолданылатынын естуге болады. Бірақ бұл не және оның көмегімен қозғалтқыш қалай жақсарады?

Аткинсон циклі

Николаус Отто, неміс инженері 1876 жылы мыналардан тұратын циклды ұсынды:

• кіріс;
• қысу;
• инсульт;
• шығару.

Он жылдан кейін ағылшын өнертапқышы Джеймс Аткинсон оны ойлап тапты. Дегенмен, егжей-тегжейлерді түсінгеннен кейін біз Аткинсон циклін толығымен түпнұсқа деп атауға болады.

Іштен жанатын қозғалтқыштар сапасы жағынан ерекшеленеді. Өйткені, иінді біліктің офсеттік бекіту нүктелері бар, осылайша үйкеліс энергиясының жоғалуы азаяды және қысу коэффициенті артады.

Оның басқа да газ тарату фазалары бар. Кәдімгі қозғалтқышта поршень өлі нүктеден өткеннен кейін бірден жабылады. Аткинсон циклінің басқа схемасы бар. Мұнда жүріс айтарлықтай ұзағырақ, өйткені клапан поршеньді жоғарғы өлі нүктеге дейін жартылай ғана жабады (Оттоның айтуынша, бұл жерде қысу орын алып жатыр).

Теориялық тұрғыдан Аткинсон циклі Оттоға қарағанда шамамен он пайызға тиімдірек. Бірақ ұзақ уақыт бойы ол жұмыс режимінде тек жоғары жылдамдықта жұмыс істей алатындығына байланысты іс жүзінде қолданылмады. Бұған қоса, мұның бәрі кейде «Аткинсон-Миллер циклі» деп аталатын механикалық зарядтағыш қажет. Алайда, онымен бірге қарастырылып отырған дамудың артықшылығы жоғалып кеткені белгілі болды.

Сондықтан жеңіл автомобильдерде мұндай Аткинсон циклі іс жүзінде ешқашан қолданылмаған. Бірақ гибридті модельдерде, мысалы, Toyota Prius, өндірушілер оны сериялық түрде де қолдана бастады. Бұл қозғалтқыштардың осы түрлерінің спецификалық жұмысының арқасында мүмкін болды: төмен жылдамдықта автомобиль электр тартымының арқасында қозғалады және тек жеделдету кезінде ол бензин блогына ауысады.

Газ тарату

Аткинсон циклінің алғашқы қозғалтқышында көп шу шығаратын көлемді газ тарату механизмі болды. Бірақ американдық Чарльз Найттың ашылуының арқасында кәдімгі іске қосылатын клапандардың орнына олар цилиндр мен поршень арасында орналасқан жұп жең түріндегі арнайы катушкаларды қолдана бастағанда, қозғалтқыш шу шығаруды тоқтатты.. Дегенмен, күрделілікҚолданылған дизайн айтарлықтай қымбат болды, бірақ беделді автомобиль брендтерінде көлік иелері мұндай ыңғайлылық үшін төлеуге дайын болды.

Алайда отызыншы жылдардың өзінде мұндай жақсартудан бас тартылды, өйткені қозғалтқыштар қысқа мерзімді болды, ал бензин мен майды тұтыну тым жоғары болды.

Қозғалтқыштың бұл бағыттағы әзірлемелері бүгінде де белгілі - мүмкін инженерлер Чарльз Найт моделінің кемшіліктерінен құтылып, артықшылықтарды пайдалана алатын шығар.

Болашақтың әмбебап моделі

Қазіргі уақытта көптеген өндірушілер бензин қондырғыларының қуатын және дизельді қозғалтқыштардың тамаша тартымдылығы мен тиімділігін біріктіретін әмбебап қозғалтқыштарды жасауда.

Осыған байланысты тікелей отын бүркуі бар бензин қондырғыларының шамамен он үш-он төрт бірлікке дейінгі жоғары сығымдау коэффициентіне жетуі (дизельдік қозғалтқыштар үшін бұл деңгей он жеті-он тоғыздан сәл артық) бұл жолдағы сәтті қадамдарды дәлелдейді. бағыт. Олар тіпті компрессиялық тұтану қондырғылары сияқты жұмыс істейді. Тек жұмыс қоспасын шаммен жасанды түрде жағу керек.

Тәжірибелік үлгілерде қысу одан да жоғары – он бес немесе он алты бірлікке дейін. Бірақ өздігінен тұтанғанға дейін деңгейге жетпейді. Оның орнына ұшқын шамы бірқалыпты қозғалыс кезінде өшіп, қозғалтқыштың дизельдік режимге ауысуына және отынды аз тұтынуға мүмкіндік береді.

Жануды электроника басқарады, сыртқы жағдайларға байланысты түзетулер жасайды.

Әзірлеушілер мұны айтадыбұл қозғалтқыш өте үнемді. Дегенмен, жаппай өндіріске жеткілікті зерттеулер жүргізілген жоқ.

Айнымалы қысу коэффициенті

Индикатор өте маңызды. Өйткені, қуат, тиімділік және үнемділік жоғары қысу коэффициентіне тікелей байланысты. Әрине, оны шексіз ұлғайту мүмкін емес. Сондықтан біраз уақыттан бері даму тоқтап қалды. Әйтпесе, қозғалтқыштың зақымдалуына әкелетін жарылыс қаупі бар еді.

Бұл көрсеткіш әсіресе жоғары зарядталған қозғалтқыштарда көрінеді. Өйткені, олар күштірек қызады, сондықтан детонация ықтималдығының пайызы мұнда әлдеқайда жоғары. Сондықтан қысу коэффициентін кейде азайтуға тура келеді, бұл, әрине, қозғалтқыштың тиімділігін төмендетеді.

Ең дұрысы, қысу коэффициенті жұмыс режимі мен жүктемеге байланысты біркелкі өзгеруі керек. Көптеген әзірлемелер болды, бірақ олардың барлығы тым күрделі және қымбат.

Аңызға айналған Saab

Ең жақсы нәтижелерге Saab 2000 жылы бес цилиндрлі қозғалтқышты шығарған кезде қол жеткізді, оның көлемі 1,6 литр, шамамен екі жүз жиырма бес жылқы шығарды. Бұл жетістік бүгін де керемет болып көрінеді.

Қозғалтқыш екіге бөлінген, онда бөлшектер бір-бірімен топсалы түрде қосылған. Иінді білік, шатундар мен поршеньдер төменде, ал бастиектері бар цилиндрлер жоғарғы жағында орналасқан. Гидравликалық жетек моноблокты цилиндрлермен және бастиектермен еңкейтуге қабілетті, жетек компрессоры қосылған кезде қысу коэффициентін өзгертеді. Барлық тиімділікке қарамастан,құрылыстың жоғары құнына байланысты әзірлеуді де кешіктіруге тура келді.

Оңай әрі қолжетімді

Осылайша, болашақта қозғалтқыш механизмін жетілдіруде Аткинсон циклінің қозғалтқышы маңызды рөл атқарды деген қорытынды жасауға болады. Бір-біріне негізделген жақсартулар ақырында іштен жанатын қозғалтқышты оңтайлы жұмыс режиміне жеткізетін сияқты.