Atkinson, Miller, B tsikli jarayoni: bu aslida nimani anglatadi

VW dvigatellaridagi VTG turboşarjlari aslida o'zgartirilgan dizel agregatlaridir.

Atkinson va Miller davrlari har doim samaradorlikni oshirish bilan bog'liq, lekin ular orasida ko'pincha farq yo'q. Ehtimol, bu mantiqqa to'g'ri kelmaydi, chunki ikkala o'zgarish ham asosiy falsafaga to'g'ri keladi - to'rt zarbali benzinli dvigatelda turli siqish va kengayish nisbatlarini yaratish. Ushbu parametrlar an'anaviy dvigatelda geometrik jihatdan bir xil bo'lganligi sababli, benzin birligi yonilg'ining taqillatilishi xavfidan aziyat chekadi, bu esa siqish nisbatini kamaytirishni talab qiladi. Biroq, har qanday usul bilan yuqoriroq kengayish nisbatiga erishish mumkin bo'lsa, bu kengayadigan gazlarning energiyasini "siqib chiqarish" ning yuqori darajasiga olib keladi va dvigatelning samaradorligini oshiradi. Shunisi qiziqki, sof tarixiy nuqtai nazardan, Jeyms Atkinson ham, Ralf Miller ham samaradorlikni izlash uchun o'z kontseptsiyalarini yaratmaganlar. 1887 yilda Atkinson, shuningdek, Otto patentlaridan qochish uchun mo'ljallangan, bir nechta elementlardan tashkil topgan patentlangan murakkab krank mexanizmini ishlab chiqdi (o'xshashliklarni bugungi kunda Infiniti VC Turbo dvigatelida topish mumkin). Murakkab kinematikaning natijasi dvigatelning bir aylanishida to'rt zarbli tsiklni va siqish va kengayish vaqtida boshqa piston zarbasini amalga oshirishdir. Ko'p o'n yillar o'tgach, bu jarayon suv olish klapanini uzoq vaqt davomida ochiq ushlab turish orqali amalga oshiriladi va deyarli istisnosiz Toyota dvigatellari kabi an'anaviy gibrid quvvat stansiyalari (tashqi elektr zaryadlash imkoniyatisiz) bilan birgalikda ishlatiladigan dvigatellarda qo'llaniladi. va Honda. O'rta va yuqori tezlikda bu muammo emas, chunki kirish oqimi inertsiyaga ega va piston orqaga qarab harakatlansa, u qaytib keladigan havoni qoplaydi. Biroq, past tezlikda bu dvigatelning beqaror ishlashiga olib keladi va shuning uchun bunday birliklar gibrid tizimlar bilan birlashtiriladi yoki ushbu rejimlarda Atkinson tsiklidan foydalanmaydi. Shu sababli, tabiiy aspiratsiya va qabul qilish klapanlari shartli ravishda Atkinson tsikli hisoblanadi. Biroq, bu mutlaqo to'g'ri emas, chunki valfning ochilish bosqichlarini boshqarish orqali turli darajadagi siqish va kengayishni amalga oshirish g'oyasi Ralf Millerga tegishli va 1956 yilda patentlangan. Biroq, uning g'oyasi yuqori samaradorlikka erishish va siqish nisbatini pasaytirish va samolyot dvigatellarida past oktanli yoqilg'idan mos ravishda foydalanishga qaratilgan emas. Miller assimilyatsiya klapanini avvalroq yopish (Early Intake Valve Closure, EIVC) yoki kechroq (Late Intake Valve Closure, LIVC), shuningdek havo etishmasligini qoplash yoki havo assimilyatsiya manifoltiga, kompressorga qaytib kelishini ta'minlaydigan tizimlarni ishlab chiqdi. ishlatilgan.

Shunisi e'tiborga loyiqki, "Miller tsikli jarayoni" deb ta'riflanadigan, keyinchalik ishlab chiqariladigan assimetrik fazali birinchi dvigatel Mercedes muhandislari tomonidan yaratilgan va W 12 sport avtomobilining 163 silindrli kompressorli dvigatelida ishlatilgan. 1939 yildan. Ralf Miller o'z testini patentlashidan oldin.

Miller tsiklidan foydalangan birinchi ishlab chiqarish modeli 6 yil Mazda Millenia KJ-ZEM V1994 edi. Qabul qiluvchi valf keyinchalik yopilib, havoning bir qismini siqishni nisbati deyarli kamaygan holda qabul qilish manifoldlariga qaytaradi va havoni ushlab turish uchun Lisholm mexanik kompressoridan foydalaniladi. Shunday qilib, kengayish koeffitsienti siqilish koeffitsientidan 15 foizga katta. Pistondan kompressorgacha havo siqilishidan kelib chiqadigan zararlar dvigatelning yakuniy samaradorligi bilan qoplanadi.

Juda kech va juda erta yaqin strategiyalar turli rejimlarda turli xil afzalliklarga ega. Kam yuklarda, keyinchalik yopilishning afzalligi shundaki, u kengroq gaz kelebeği beradi va yaxshi turbulentlikni saqlaydi. Yuk ortishi bilan, ustunlik yopilish tomon siljiydi. Biroq, ikkinchisi to'lg'azish vaqti etarli emasligi va vana oldidan va undan keyin yuqori bosimning pasayishi tufayli yuqori tezlikda unchalik samarasiz bo'ladi.

Audi va Volkswagen, Mazda va Toyota

Hozirgi vaqtda shunga o'xshash jarayonlar Audi va Volkswagen tomonidan 2.0 TFSI (EA 888 Gen 3b) va 1.5 TSI (EA 211 Evo) qurilmalarida qo'llaniladi, ularga yaqinda yangi 1.0 TSI qo'shildi. Shu bilan birga, ular oldindan yopiladigan kirish valfi texnologiyasidan foydalanadilar, bunda valf avval yopilgandan keyin kengayayotgan havo sovutiladi. Audi va VW bu jarayonni kompaniyaning muhandisi Ralf Budakning V-tsikli deb atashadi, u Ralf Millerning g'oyalarini takomillashtirdi va ularni turbomotorlarda ishlatdi. Siqilish nisbati 13: 1 bo'lsa, haqiqiy nisbat taxminan 11,7: 1 ni tashkil qiladi, bu o'z -o'zidan ijobiy ateşleme dvigateli uchun juda yuqori. Bularning barchasida asosiy rolni o'zgaruvchan fazali va zarbali vana ochilishining murakkab mexanizmi o'ynaydi. B-davrli dvigatellarda qarshi bosimi 250 bargacha ko'tariladi. Mikrokontroller fazali o'zgarish jarayonini va yuqori yuk ostida B jarayonidan oddiy Otto tsikliga o'tishni boshqaradi. Bundan tashqari, 1,5 va 1 litrli dvigatellarda tez o'zgaruvchan geometriya turbochargerlari ishlatiladi. Sovutilgan oldindan siqilgan havo silindrda to'g'ridan-to'g'ri kuchli siqilishdan ko'ra yaxshiroq harorat sharoitlarini ta'minlaydi. Porsche-ning yuqori texnologiyali BorgWarner VTG turbo zaryadlovchilaridan farqli o'laroq, xuddi shu kompaniya tomonidan yaratilgan VW o'zgaruvchan geometriya birliklari deyarli dizel dvigatellari uchun biroz o'zgartirilgan turbinalardir. Bu shuni anglatadiki, hozirgacha tasvirlangan hamma narsa tufayli gazning maksimal harorati 880 darajadan oshmaydi, ya'ni dizel dvigatelidan bir oz yuqori, bu yuqori samaradorlik ko'rsatkichidir.

Yaponiya kompaniyalari terminologiyani standartlashtirishni yanada chalkashtirib yuborishadi. Boshqa Mazda Skyactiv benzinli dvigatellaridan farqli o'laroq, Skyactiv G 2.5 T turbokompressorli bo'lib, Miller tsiklida yuklar va aylanishlarning keng diapazonida ishlaydi, lekin Mazda shuningdek, Skyactiv G -ning tabiiy dvigatellari ishlaydigan tsiklni keltirib chiqaradi. Toyota 1.2 D4 -dan foydalanadi. -T (8NR-FTS) va 2.0 D4-T (8AR-FTS) turbo dvigatellarida, lekin Mazda, aksincha, ularni gibrid va yangi avlod Dynamic Force modellari uchun tabiiy ravishda ishlab chiqarilgan dvigatellari uchun bir xil deb belgilaydi. . "Atkinson tsikli ustida ishlash" deb atmosfera to'ldirish bilan. Barcha holatlarda texnik falsafa bir xil.