Makina. Mga kalainan tali sa mga siklo sa Otto ug Atkinson
Sulod sa pipila ka panahon karon, ang termino nga "Atkinson economy cycle engine" nahimong mas komon. Unsa kini nga siklo ug ngano nga kini makapamenos sa konsumo sa gasolina?
Ang labing kasagaran nga upat ka-stroke nga mga makina sa gasolina karon naglihok sa gitawag nga siklo sa Otto, nga naugmad sa katapusan sa ika-XNUMX nga siglo sa Aleman nga imbentor nga si Nikolaus Otto, ang tigdesinyo sa usa sa una nga malampuson nga nagbalikbalik nga internal nga pagkasunog nga mga makina. Ang diwa niini nga cycle naglangkob sa upat ka mga stroke nga gihimo sa duha ka rebolusyon sa crankshaft: ang intake stroke, ang compression stroke, ang working stroke ug ang exhaust stroke.
Sa sinugdanan sa intake stroke, ang intake valve moabli, diin ang air-fuel mixture makuha gikan sa intake manifold pinaagi sa pag-retract sa piston. Sa wala pa magsugod ang compression stroke, ang intake valve magsira ug ang piston nga mobalik sa ulo mag-compress sa sagol. Sa diha nga ang piston makaabot sa kinapungkayan nga posisyon niini, ang sagol nga gipasiga sa usa ka electrical spark. Ang miresulta nga init nga mga gas sa tambutso nagpalapad ug nagduso sa piston, nga nagbalhin sa kusog niini niini, ug kung ang piston kutob sa mahimo gikan sa ulo, ang balbula sa tambutso magbukas. Ang pag-stroke sa tambutso nagsugod sa pagbalik sa piston nga nagduso sa mga tambutso nga gas gikan sa silindro ug ngadto sa exhaust manifold.
Ikasubo, dili tanan nga kusog sa mga gas sa tambutso gigamit sa panahon sa power stroke aron itulod ang piston (ug, pinaagi sa connecting rod, aron i-rotate ang crankshaft). Anaa pa sila sa taas nga presyur sa dihang ang balbula sa pagbuga moabli sa pagsugod sa stroke sa pagbuga. Makakat-on kita bahin niini kung makadungog kita sa kasaba nga gihimo sa usa ka awto nga adunay guba nga muffler - kini tungod sa pagpagawas sa enerhiya sa hangin. Mao kini ang hinungdan nga ang tradisyonal nga mga makina sa gasolina mga 35 porsyento lamang nga episyente. Kung posible nga madugangan ang stroke sa piston sa nagtrabaho nga stroke ug gamiton kini nga kusog ...
Kini nga ideya miabut sa Ingles nga imbentor nga si James Atkinson. Niadtong 1882, nagdesinyo siya og usa ka makina diin, salamat sa usa ka komplikadong sistema sa mga pusher nga nagkonektar sa mga piston ngadto sa crankshaft, ang power stroke mas taas kay sa compression stroke. Ingon sa usa ka resulta, sa sinugdanan sa exhaust stroke, ang presyur sa tambutso gas halos katumbas sa atmospheric pressure, ug ang ilang enerhiya bug-os nga gigamit.
Girekomenda sa mga editor:
Mga plato. Mga drayber nga naghulat alang sa usa ka rebolusyon?
Mga paagi sa pagmaneho sa tingtugnaw sa balay
Masaligan nga bata para sa gamay nga kwarta
Busa nganong wala gigamit ang ideya ni Atkinson nga mas kaylap, ug ngano nga ang internal combustion engine naggamit sa dili kaayo episyente nga siklo sa Otto sulod sa kapin sa usa ka siglo? Adunay duha ka rason: ang usa mao ang pagkakomplikado sa Atkinson nga makina, ug ang lain - ug mas importante - ang gamay nga gahum nga madawat niini gikan sa usa ka displacement unit.
Bisan pa, samtang nagkadaghan ang pagtagad sa pagkonsumo sa gasolina ug ang epekto sa motorisasyon sa kalikopan, ang taas nga kahusayan sa Atkinson engine nahinumduman, labi na sa medium nga tulin. Ang iyang konsepto napamatud-an nga usa ka maayo kaayo nga solusyon, labi na sa mga hybrid nga mga salakyanan, diin ang de-koryenteng motor nagbayad sa kakulang sa gahum, labi na kinahanglan kung magsugod ug paspas.
Mao nga ang giusab nga Atkinson cycle nga makina gigamit sa unang mass-produced hybrid nga sakyanan, ang Toyota Prius, ug dayon sa tanang ubang Toyota ug Lexus hybrids.
Unsa ang giusab nga siklo sa Atkinson? Kini nga maalamon nga solusyon naghimo sa makina sa Toyota nga magpabilin ang klasiko, yano nga disenyo sa naandan nga upat ka-stroke nga mga makina, ug ang piston nagbiyahe sa parehas nga distansya sa matag stroke, ang epektibo nga stroke mas taas kaysa sa compression stroke.
Sa pagkatinuod, kini kinahanglan nga isulti nga lahi: ang epektibo nga compression cycle mas mubo kaysa sa working cycle. Kini makab-ot pinaagi sa paglangan sa pagsira sa intake valve, nga nagsira sa wala madugay pagkahuman sa pagsugod sa compression stroke. Busa, ang bahin sa air-fuel mixture ibalik sa intake manifold. Kini adunay duha ka mga sangputanan: ang gidaghanon sa mga gas nga tambutso nga gihimo sa diha nga kini gisunog mas gamay ug makahimo sa hingpit nga pagpalapad sa dili pa magsugod ang exhaust stroke, pagbalhin sa tanan nga enerhiya ngadto sa piston, ug mas gamay nga enerhiya ang gikinahanglan aron sa pag-compress dili kaayo sagol, nga makapamenos sa internal nga pagkawala sa makina. Gamit kini ug uban pang mga solusyon, ang ika-upat nga henerasyon nga Toyota Prius powertrain engine nakahimo sa pagkab-ot sa usa ka thermal efficiency nga kutob sa 41 porsyento, nga kaniadto anaa lamang sa mga makina sa diesel.
Ang katahum sa solusyon mao nga ang paglangan sa pagsira sa mga balbula sa pag-inom wala magkinahanglan daghang mga pagbag-o sa istruktura - igo na nga mogamit usa ka mekanismo nga kontrolado sa elektroniko alang sa pagbag-o sa timing sa balbula.
Ug kung mao, posible ba ug vice versa? Aw, siyempre; natural nga! Ang variable nga duty cycle nga mga makina nahimo na sa dugay nga panahon. Kung gamay ang panginahanglanon sa kuryente, sama sa pagdrayb sa hayahay nga mga dalan, ang makina naglihok sa siklo sa Atkinson alang sa ubos nga konsumo sa gasolina. Ug kung gikinahanglan ang mas maayo nga performance - gikan sa mga headlight o overtaking - kini mobalhin ngadto sa Otto cycle, gamit ang tanang anaa nga dinamika. Kining 1,2-litro nga turbocharged direct injection engine gigamit sa, pananglitan, sa Toyota Auris ug sa bag-ong Toyota C-HR city SUV. Ang parehas nga duha ka litro nga makina gigamit sa Lexus IS 200t, GS 200t, NX 200t, RX 200t ug RC 200t.
