Magna. Differenzi bejn iċ-ċikli Otto u Atkinson
Għal xi żmien issa, it-terminu "magna taċ-ċiklu tal-ekonomija Atkinson" sar dejjem aktar komuni. X'inhu dan iċ-ċiklu u għaliex inaqqas il-konsum tal-fjuwil?
L-aktar magni tal-gażolina ta 'erba' stroke komuni llum joperaw fuq l-hekk imsejjaħ ċiklu Otto, żviluppat fl-aħħar tas-seklu XNUMX mill-inventur Ġermaniż Nikolaus Otto, id-disinjatur ta 'waħda mill-ewwel magni ta' kombustjoni interna reċiproka ta 'suċċess. L-essenza ta 'dan iċ-ċiklu tikkonsisti f'erba' puplesiji mwettqa f'żewġ dawriet tal-krankxaft: il-puplesija tad-dħul, il-puplesija tal-kompressjoni, il-puplesija tax-xogħol u l-puplesija tal-egżost.
Fil-bidu tal-puplesija tad-dħul, jinfetaħ il-valv tad-dħul, li permezz tiegħu t-taħlita tal-arja-karburant tinġibed mill-manifold tad-dħul billi tirtira l-pistun. Qabel il-bidu tal-puplesija tal-kompressjoni, il-valv tad-dħul jagħlaq u l-pistun li jirritorna lejn ir-ras jikkompressa t-taħlita. Meta l-pistun jilħaq l-ogħla pożizzjoni tiegħu, it-taħlita tinxtegħel bi spark elettriku. Il-gassijiet ta 'l-exhaust sħan li jirriżultaw jespandu u jimbuttaw il-pistun, jittrasferixxu l-enerġija tiegħu lejh, u meta l-pistun ikun kemm jista' jkun 'il bogħod mir-ras, il-valv ta' l-egżost jinfetaħ. Il-puplesija tal-egżost tibda bil-pistun tar-ritorn li jimbotta l-gassijiet tal-egżost 'il barra miċ-ċilindru u fil-manifold tal-egżost.
Sfortunatament, mhux l-enerġija kollha fil-gassijiet tal-egżost tintuża waqt il-puplesija tal-qawwa biex timbotta l-pistun (u, permezz tal-virga tal-konnessjoni, biex iddawwar il-krankxaft). Għadhom taħt pressjoni għolja meta l-valv tal-exhalation jinfetaħ fil-bidu tal-puplesija tal-exhalation. Nistgħu nitgħallmu dwar dan meta nisimgħu l-istorbju magħmul minn karozza b'silencer miksur - huwa kkawżat mir-rilaxx ta 'enerġija fl-arja. Dan hu għaliex il-magni tradizzjonali tal-gażolina huma biss madwar 35 fil-mija effiċjenti. Kieku kien possibbli li tiżdied il-puplesija tal-pistun fil-puplesija tax-xogħol u tuża din l-enerġija ...
Din l-idea waslet għand l-inventur Ingliż James Atkinson. Fl-1882, huwa ddisinja magna li fiha, grazzi għal sistema kumplessa ta 'pusters li jgħaqqdu l-pistuni mal-crankshaft, il-puplesija tal-qawwa kienet itwal mill-puplesija tal-kompressjoni. Bħala riżultat, fil-bidu tal-puplesija tal-egżost, il-pressjoni tal-gassijiet tal-egżost kienet prattikament ugwali għall-pressjoni atmosferika, u l-enerġija tagħhom ġiet użata bis-sħiħ.
L-edituri jirrakkomandaw:
Pjanċi. Sewwieqa qed jistennew rivoluzzjoni?
Modi homemade tas-sewqan fix-xitwa
Tarbija affidabbli għal ftit flus
Allura għaliex l-idea ta 'Atkinson ma ntużatx b'mod aktar wiesa', u għaliex il-magni tal-kombustjoni interna ilhom jużaw iċ-ċiklu Otto inqas effiċjenti għal aktar minn seklu? Hemm żewġ raġunijiet: waħda hija l-kumplessità tal-magna Atkinson, u l-oħra - u aktar importanti - l-inqas enerġija li tirċievi minn unità ta 'spostament.
Madankollu, peress li aktar u aktar attenzjoni ngħatat lill-konsum tal-fjuwil u l-impatt tal-motorizzazzjoni fuq l-ambjent, l-effiċjenza għolja tal-magna Atkinson kienet imfakkar, speċjalment f'veloċitajiet medji. Il-kunċett tiegħu wera li huwa soluzzjoni eċċellenti, speċjalment f'vetturi ibridi, li fihom il-mutur elettriku jikkumpensa għan-nuqqas ta 'enerġija, speċjalment meħtieġ meta tibda u taċċellera.
Huwa għalhekk li l-magna taċ-ċiklu Atkinson modifikata ntużat fl-ewwel karozza ibrida prodotta bil-massa, it-Toyota Prius, u mbagħad fl-ibridi l-oħra kollha tat-Toyota u Lexus.
X'inhu ċiklu ta' Atkinson modifikat? Din is-soluzzjoni għaqlija għamlet il-magna Toyota żżomm id-disinn klassiku u sempliċi ta 'magni konvenzjonali erba' stroke, u l-pistun jivvjaġġa l-istess distanza fuq kull stroke, il-puplesija effettiva tkun itwal mill-puplesija tal-kompressjoni.
Fil-fatt, għandu jingħad b'mod differenti: iċ-ċiklu ta 'kompressjoni effettiv huwa iqsar miċ-ċiklu tax-xogħol. Dan jinkiseb billi jittardja l-għeluq tal-valv tad-dħul, li jagħlaq ftit wara l-bidu tal-puplesija tal-kompressjoni. Għalhekk, parti mit-taħlita tal-arja u l-fjuwil tiġi rritornata fil-manifold tad-dħul. Dan għandu żewġ konsegwenzi: l-ammont ta 'gassijiet ta' l-egżost prodott meta jinħaraq huwa iżgħar u huwa kapaċi jespandi bis-sħiħ qabel il-bidu tal-puplesija ta 'l-egżost, jittrasferixxi l-enerġija kollha lill-pistun, u hija meħtieġa inqas enerġija biex tikkompressa inqas taħlita, li inaqqas it-telf intern tal-magna. Bl-użu ta’ din u soluzzjonijiet oħra, il-magna powertrain Toyota Prius tar-raba’ ġenerazzjoni kienet kapaċi tikseb effiċjenza termali ta’ daqs 41 fil-mija, li qabel kienet disponibbli biss minn magni diesel.
Is-sbuħija tas-soluzzjoni hija li d-dewmien fl-għeluq tal-valvoli tad-dħul ma jeħtieġx bidliet strutturali kbar - huwa biżżejjed li tuża mekkaniżmu ikkontrollat elettronikament biex tinbidel il-ħin tal-valv.
U jekk iva, huwa possibbli u viċi versa? Ukoll, ovvjament; naturalment! Magni varjabbli b'ċiklu ta' xogħol ġew prodotti għal xi żmien. Meta d-domanda għall-enerġija hija baxxa, bħal meta ssuq f'toroq bil-mimduda, il-magna taħdem fuq iċ-ċiklu Atkinson għal konsum baxx ta 'fjuwil. U meta tkun meħtieġa prestazzjoni aħjar - minn headlights jew sorpass - din taqleb għaċ-ċiklu Otto, billi tuża d-dinamika kollha disponibbli. Din il-magna b'injezzjoni diretta turbocharged ta' 1,2 litri tintuża, pereżempju, fit-Toyota Auris u fis-SUV il-ġdid tal-belt Toyota C-HR. L-istess magna ta 'żewġ litri tintuża fuq il-Lexus IS 200t, GS 200t, NX 200t, RX 200t u RC 200t.
