Atkinson, Miller, B-siklus proses: wat dit regtig beteken
inhoud
VTG-turboaanjaers in VW-enjins is eintlik aangepaste dieseleenhede.
Atkinson- en Miller-siklusse word altyd geassosieer met verhoogde doeltreffendheid, maar daar is dikwels geen verskil tussen hulle nie. Miskien maak dit nie sin nie, want albei veranderinge kom neer op 'n fundamentele filosofie - die skep van verskillende kompressie- en uitsettingsverhoudings in 'n vierslag-petrolenjin. Aangesien hierdie parameters meetkundig identies is in 'n konvensionele enjin, ly die petroleenheid aan die gevaar van brandstofklop, wat 'n vermindering in die kompressieverhouding vereis. As 'n hoër uitsettingsverhouding egter op enige manier bereik kan word, sal dit lei tot 'n hoër vlak van "uitdruk" van die energie van die uitdyende gasse en sal die doeltreffendheid van die enjin verhoog. Dit is interessant om daarop te let dat, suiwer histories, nie James Atkinson of Ralph Miller hul konsepte geskep het op soek na doeltreffendheid nie. In 1887 het Atkinson ook 'n gepatenteerde komplekse krukmeganisme ontwikkel wat uit verskeie elemente bestaan (ooreenkomste kan vandag in die Infiniti VC Turbo-enjin gevind word), wat bedoel was om Otto se patente te vermy. Die resultaat van komplekse kinematika is die implementering van 'n vierslag-siklus tydens een omwenteling van die enjin en 'n ander suierslag tydens kompressie en uitsetting. Baie dekades later sal hierdie proses uitgevoer word deur die inlaatklep vir 'n langer tydperk oop te hou en byna sonder uitsondering gebruik in enjins in kombinasie met konvensionele hibriede kraglyne (sonder die moontlikheid van eksterne elektriese laai), soos dié van Toyota en Honda. By medium tot hoë spoed is dit nie 'n probleem nie, want die intrusievloei het traagheid en soos die suier agteruit beweeg, kompenseer dit vir die terugvoerlug. Teen lae snelhede lei dit egter tot onstabiele enjinwerking, en daarom word sulke eenhede met hibriede stelsels gekombineer of gebruik nie die Atkinson-siklus in hierdie modusse nie. Om hierdie rede word natuurlik geaspireerde en inlaatkleppe konvensioneel as die Atkinson-siklus beskou. Dit is egter nie heeltemal korrek nie, want die idee om verskeie grade van kompressie en uitsetting te verwesenlik deur die klepopeningfases te beheer, behoort aan Ralph Miller en is in 1956 gepatenteer. Sy idee is egter nie daarop gemik om groter doeltreffendheid te bereik, en die kompressieverhouding en die ooreenstemmende gebruik van lae-oktaanbrandstowwe in vliegtuigenjins te verlaag nie. Miller ontwerp stelsels om die inlaatklep vroeër toe te maak (Early Intake Valve Closure, EIVC) of later (Late Intake Valve Closure, LIVC), asook om te vergoed vir die gebrek aan lug of om die lug na die inlaatspruitstuk, kompressor te laat terugkeer. is gebruik.
Dit is interessant om daarop te let dat die eerste asimmetriese fase-enjin wat op 'n latere motor werk, gedefinieer as die 'Miller-siklusproses', deur Mercedes-ingenieurs geskep is en in die 12-silinder kompressormotor van die W 163-sportmotor gebruik is. sedert 1939. voordat Ralph Miller sy toets gepatenteer het.
Die eerste produksiemodel wat die Miller-siklus gebruik het, was die Mazda Millenia KJ-ZEM V6 uit 1994. Die inlaatklep sluit later, wat van die lug na die inlaatspruitstukke terugbring met die drukverhouding prakties verlaag en 'n meganiese Lysholm-kompressor word gebruik om die lug vas te hou. Dus is die uitbreidingsverhouding 15 persent groter as die kompressieverhouding. Verliese veroorsaak deur kompressie van lug van die suier na die kompressor word gekompenseer deur die verbeterde finale doeltreffendheid van die enjin.
Baie laat en baie vroeë sluitstrategieë het verskillende voordele in verskillende modusse. By lae vragte het die sluiting later die voordeel dat dit 'n wyer oop smoorklep bied en beter turbulensie handhaaf. Namate die las toeneem, skuif die voordeel na vroeëre sluiting. Laasgenoemde word egter minder effektief teen hoë snelhede as gevolg van onvoldoende vultyd en hoë drukval stroomop en stroomaf van die klep.
Audi en Volkswagen, Mazda en Toyota
Tans word Audi en Volkswagen soortgelyke prosesse gebruik in hul 2.0 TFSI (EA 888 Gen 3b) en 1.5 TSI (EA 211 Evo) toestelle, wat onlangs die nuwe 1.0 TSI aangesluit het. Hulle gebruik egter 'n vooraf-sluitende inlaatklep tegnologie waarin die uitbreidende lug afgekoel word nadat die klep vroeër gesluit is. Audi en VW noem die proses die B-siklus na die ingenieur van die onderneming, Ralph Budak, wat Ralph Miller se idees verfyn en toegepas het op turbo-enjins. Met 'n kompressieverhouding van 13: 1 is die werklike verhouding ongeveer 11,7: 1, wat op sigself uiters hoog is vir 'n positiewe ontstekingsenjin. Die belangrikste rol in dit alles word gespeel deur 'n komplekse klepopeningmeganisme met veranderlike fases en beroerte, wat die draaikolk bevorder en aanpas volgens die omstandighede. In B-siklus-enjins word die inspuitdruk verhoog tot 250 bar. Mikrobeheerders beheer 'n gladde proses van faseverandering en oorgang van B-proses na normale Otto-siklus onder hoë las. Boonop gebruik die 1,5- en 1-liter-enjins turbo-aanjaers met 'n vinnige reaksie met veranderlike meetkunde. Gekoelde voorafgeperste lug bied beter temperatuuromstandighede as direkte sterk kompressie in 'n silinder. Anders as Porsche se hoëtegnologie BorgWarner VTG-turbo-aanjaers wat vir kragtiger modelle gebruik word, is VW se veranderlike meetkunde-eenhede wat deur dieselfde onderneming geskep is, feitlik effens aangepaste turbines vir dieselenjins. Dit is moontlik omdat die maksimum gastemperatuur vanweë alles wat tot dusver beskryf is, nie 880 grade oorskry nie, dit is effens hoër as die van 'n dieselenjin, wat 'n aanduiding is van hoë doeltreffendheid.
Japannese ondernemings verwar die standaardisering van terminologie nog meer. In teenstelling met ander Mazda Skyactiv -petrolenjins, is die Skyactiv G 2.5 T turbo en werk dit oor 'n wye verskeidenheid vragte en rpm in die Miller -siklus, maar Mazda veroorsaak ook 'n siklus waarin hul natuurlik gestigte Skyactiv G -eenhede werk. Toyota gebruik 'n 1.2 D4 -T (8NR-FTS) en 2.0 D4-T (8AR-FTS) in hul turbo-enjins, maar Mazda, aan die ander kant, definieer dit as dieselfde vir al sy natuurlik opgepompte enjins vir hibriede modelle en nuwe generasie Dynamic Force motors. met atmosferiese vulsel as "werk aan die Atkinson -siklus". In alle gevalle is die tegniese filosofie dieselfde.
