Motor s Atkinsonovým cyklom
Z Wikipédie
Motor s Atkinsonovým cyklom, alebo aj motor s predĺženou expanziou patrí medzi motory s vnútorným spaľovaním. Navrhol ho James Atkinson v roku 1882. Atkinsonov cyklus je navrhnutý tak, aby poskytol vyššiu účinnosť motora.
Obsah |
[úprava] Konštrukcia
[úprava] Pôvodný motor
Pôvodný motor s Atkinsonovým cyklom bol skonštruovaný tak, že nasávanie, kompresia, spaľovanie, expanzia a výfuk rešpektujú cyklus štvortaktného motora avšak špeciálnym kľukovým mechanizmom s kývavou ojnicou pripojenou na bokom umiestnený kľukový hriadeľ sa dosiahne taký prevod, že všetky takty nastanú počas jedného otočenia kľukového hriadeľa. Externý odkaz - animácia :
- Animácia motora s Atkinsonovým cyklom. Upozorňujem, že schéma nie je úplne presná (viď. aj samotný text autora animácie), pretože kompresný aj expanzný zdvih sú rovnaké. Modifikáciou parametrov kľukového mechanizmu je však možné dosiahnuť ich rozdielnu dĺžku.
[úprava] Moderný motor
Moderný motor s Atkinsonovým cyklom je štvortaktný motor, v ktorom sací ventil zostáva otvorený dlhšie ako zvyčajne aj počas začiatku kompresného zdvihu (približne 20 až 30 %). To umožňí spätný tok náplne do sacieho potrubia. Preto sa kompresia nezačína v dolnej úvrati, ale až po uzatvorení sacieho ventilu následkom čoho sa znižuje skutočný kompresný pomer a relatívne k nemu potom zostáva expanzný pomer väčší.
[úprava] Účinnosť cyklu
Uvedená konštrukcia, kedy expanzný pomer je väčší ako kompresný pomer, vedie ke väčšej účinnosti ako pri motoroch s klasickým cyklom (kde sú kompresný a expanzný pomer rovnaké). Pri rovnakom privedenom teple sa získa viac práce, pretože tlak a teplota výfukových plynov na konci expanzného zdvihu je nižšia.
Motor s Atkinsonovým cyklom je účinnejší ako porovnateľný motor s Ottovým cyklom. Je však rozmernejší a ťažší.
Teoreticky je to možné zistiť porovnaním vzťahov pre účinnosť Ottovho cyklu a Humpreyovho cyklu, ktorý obmedzuje limitný prípad expanzie, keď je tlak na jej konci rovný tlaku na začiatku kompresie. Výraz o ktorý sa oba vzťahy pre účinnosť líšia je pri dosadení reálnych parametrov vždy menší ako 1, následkom čoho je účinnosť Humpreyovho cyklu vždy vyššia. Samozrejme porovnávať môžeme iba motory s rovnakým kompresným pomerom - ε.
[úprava] Využitie
V súčasnosti sa motory s Atkinsonovým cyklom využívajú iba zriedka. Využívajú ich napríklad motory automobilov Toyota Prius a Ford Escape hybrid electric. Efektívnejším spôsobom zvýšenia účinnosti spaľovacích motorov je dnes prepĺňanie, najčastejšie realizované turbodúchadlom.
Na rovnakom princípe je založený aj tzv. motor s Millerovým cyklom. Toto označenie sa používa, ak je motor prepĺňaný.