Аткинсон, Милер, процес на Б-циклус: што навистина значи

VTG турбополначите во VW моторите се всушност модифицирани дизел единици.

Циклусите на Аткинсон и Милер секогаш се поврзани со зголемена ефикасност, но често нема разлика меѓу нив. Можеби нема смисла, бидејќи и двете промени се сведуваат на фундаментална филозофија - создавање различни стапки на компресија и проширување во четиритактен бензински мотор. Бидејќи овие параметри се геометриски идентични кај конвенционалниот мотор, бензинската единица страда од опасност од тропање на горивото, што бара намалување на односот на компресија. Меѓутоа, доколку на кој било начин може да се постигне поголем сооднос на проширување, тоа би резултирало со повисоко ниво на „исцедување“ на енергијата на гасовите што се шират и би ја зголемила ефикасноста на моторот. Интересно е да се забележи дека, чисто историски, ниту Џејмс Аткинсон ниту Ралф Милер не ги создадоа своите концепти во потрага по ефикасност. Во 1887 година, Аткинсон, исто така, развил патентиран комплексен механизам за рачки составен од неколку елементи (сличности може да се најдат денес во моторот Infiniti VC Turbo), кој имал за цел да ги избегне патентите на Ото. Резултатот од сложената кинематика е имплементација на четиритактен циклус за време на едно вртење на моторот и уште еден удар на клипот за време на компресија и проширување. Многу децении подоцна, овој процес ќе се спроведе со држење на доводниот вентил отворен подолг временски период и речиси без исклучок кој се користи во мотори во комбинација со конвенционални хибридни погонски единици (без можност за надворешно електрично полнење), како оние на Тојота. и Хонда. При средни до големи брзини тоа не е проблем бидејќи протокот на упад има инерција и додека клипот се движи наназад го компензира повратниот воздух. Сепак, при мали брзини, ова доведува до нестабилна работа на моторот, и затоа таквите единици се комбинираат со хибридни системи или не го користат циклусот Аткинсон во овие режими. Поради оваа причина, природно аспирираните и доводните вентили конвенционално се сметаат за Аткинсоновиот циклус. Сепак, ова не е сосема точно, бидејќи идејата за реализација на различни степени на компресија и проширување со контролирање на фазите на отворање на вентилот му припаѓа на Ралф Милер и е патентирана во 1956 година. Сепак, неговата идеја не е насочена кон постигнување поголема ефикасност, и намалување на односот на компресија и соодветната употреба на нискооктански горива во моторите на авионите. Милер дизајнира системи за затворање на доводниот вентил порано (Early Intake Valve Closure, EIVC) или подоцна (Late Intake Valve Closure, LIVC), како и за да се компензира недостатокот на воздух или да се задржи воздухот да се враќа во доводниот колектор, компресор се користи.

Интересно е да се напомене дека првиот ваков асиметричен фазен мотор кој работи на подоцнежен, дефиниран како „процес на циклусот Милер“, е создаден од инженерите на Мерцедес и се користи во компресорскиот мотор со 12 цилиндри на спортскиот автомобил W 163 од 1939 година. пред Ралф Милер да го патентира својот тест.

Првиот производствен модел кој го искористи циклусот Милер беше Mazda Millenia KJ-ZEM V6 од 1994 година. Вентилот за внесување се затвора подоцна, враќајќи дел од воздухот во влезните колектори со практично намален сооднос на компресија, а механичкиот компресор Lysholm се користи за задржување на воздухот. Така, односот на експанзија е 15 проценти поголем од односот на компресија. Загубите предизвикани од компресија на воздухот од клипот до компресорот се надоместуваат со подобрената финална ефикасност на моторот.

Многу доцните и многу раните блиски стратегии имаат различни предности во различни режими. При мали оптоварувања, затворањето подоцна има предност што обезбедува поширок отворен гас и одржува подобри турбуленции. Како што товарот се зголемува, предноста се префрла кон порано затворање. Сепак, последното станува помалку ефикасно при големи брзини поради недоволно време на полнење и пад на висок притисок пред и по вентилот.

Ауди и Фолксваген, Мазда и Тојота

Во моментов, слични процеси користат Ауди и Фолксваген во нивните 2.0 TFSI (EA 888 Gen 3b) и 1.5 TSI (EA 211 Evo) уреди, неодамна споени со новата 1.0 TSI. Сепак, тие користат технологија за вентил за влез пред затворање во која воздухот што се шири се лади откако вентилот ќе се затвори порано. Audi и VW го нарекуваат процесот Б-циклус по инженерот на компанијата Ралф Будак, кој ги рафинираше идеите на Ралф Милер и ги примени на турбо мотори. Со сооднос на компресија од 13: 1, вистинскиот сооднос е околу 11,7: 1, што само по себе е исклучително високо за моторот со позитивно палење. Главната улога во сето ова ја игра сложениот механизам за отворање на вентилите со променливи фази и удар, што промовира вител и се прилагодува во зависност од условите. Кај моторите од Б-циклус, притисокот за вбризгување се зголемува на 250 бари. Микроконтролерите контролираат непречен процес на промена на фазата и премин од Б-процес во нормален Ото-циклус под големо оптоварување. Покрај тоа, моторите од 1,5 и 1 литар користат турбо полначи со променлива геометрија со брз одговор. Оладениот претходно компримиран воздух обезбедува подобри температурни услови отколку директна силна компресија во цилиндер. За разлика од високо-технолошките турбополначи BorgWarner на Porsche, користени за помоќни модели, варијабилните геометриски единици на VW создадени од истата компанија се практично малку изменети турбини за дизел мотори. Ова е можно поради фактот што, поради с described што е опишано досега, максималната температура на гасот не надминува 880 степени, односно малку повисока од онаа на дизел моторот, што е показател за висока ефикасност.

Јапонските компании уште повеќе ја мешаат стандардизацијата за терминологија. За разлика од другите бензински мотори Mazda Skyactiv, Skyactiv G 2.5 T е турбополнач и работи со широк опсег на оптоварувања и вртежи во минута во циклусот Милер, но Mazda предизвикува и циклус во кој функционираат нивните природно аспирирани Skyactiv G единици. Тојота користи 1.2 D4 -T (8NR-FTS) и 2.0 D4-T (8AR-FTS) во нивните турбо мотори, но Mazda, од друга страна, ги дефинира како исти за сите нејзини природно аспирирани мотори за хибридни и нови генерации модели на Динамичка сила На со атмосферско полнење како „работа на циклусот Аткинсон“. Во сите случаи, техничката филозофија е иста.