Ciclul Atkinson

Motorul cu ciclu Atkinson este un tip de motor cu ardere internă alternativ inventat de James Atkinson în 1882. Este practic un ciclu Otto cu motor comun, cu un mecanism cu manivelă al arborelui cotit modificat astfel încât să se obțină o eficiență mai mare în detrimentul unei scăderi a putere. Scopul a fost să concureze cu ciclul Otto fără a încălca brevetele.

Caracteristici

Animaţie

În versiunea sa originală, ciclul Atkinson necesită o singură rotație a arborelui cotit pentru a finaliza un ciclu de funcționare, menținând în același timp fazele motorului ciclului Otto : admisie, compresie, expansiune (fază utilă) și evacuare. Cu toate acestea, datorită unei geometrii particulare a mecanismului manivelei, cursa de expansiune este mai mare decât cursa de compresie, permițând astfel motorului să aibă o eficiență mai mare decât ciclul Otto.

Astăzi termenul „ciclu Atkinson” este folosit în mod eronat pentru a descrie un motor normal cu ciclu Otto în care se obțin cursuri de compresie și expansiune diferite acționând asupra timpilor de deschidere / închidere a supapelor de admisie, în schimb acest ciclu este corect descris de ciclul Miller. .

În ciclul Miller, prin menținerea supapei de admisie deschise pentru un unghi de rotație mai mare decât în mod normal sau printr-o închidere timpurie a aceleiași supape în timpul fazei de admisie, se obține efectul unui reflux al aerului de admisie către conducta de admisie. În ambele cazuri, efectul este de a reduce umplerea cilindrului și, prin urmare, raportul de compresie volumetric, menținând în același timp cursa neschimbată. Prin urmare, cursa de expansiune este mai mare decât cursa de compresie „efectivă”, aceasta implicând o presiune și o temperatură mai scăzute a gazelor de ardere la sfârșitul fazei de expansiune, prin urmare, teoretic, o cantitate mai mare de căldură este transformată în lucru mecanic.

Motor rotativ Atkinson

Ciclul Atkinson poate fi aplicat și motoarelor rotative, cu o creștere consecventă atât a puterii, cât și a eficienței în comparație cu ciclul Otto. Acest tip de motor păstrează o fază activă pe rotație a arborelui cotit, împreună cu compresia diferită și expansiunea volumului ciclului original Atkinson. Gazele de eșapament sunt expulzate din motor prin aer comprimat, această modificare a ciclului Atkinson permite utilizarea combustibililor alternativi precum hidrogenul și motorina.

Utilizare

De foarte multe ori acest ciclu este confundat cu ciclul Miller, care necesită doar o variație a timpului de combustibil, în timp ce ciclul Atkinson necesită o structură specială a manivelei, din acest motiv, multe vehicule hibride, cum ar fi Honda Jazz 2013 și Ford Escape (tracțiunea față și 4WD) care utilizează un motor cu ciclu Miller sunt confundate cu motoarele Atkinson, de fapt în toate cazurile este un motor comun în patru timpi cu o supapă de admisie cu închidere întârziată.

Pe de altă parte, mașinile hibride Toyota și Lexus utilizează un motor Atkinson cu ciclu propriu-zis ^[1] .

În prezent, chiar și vehiculele non-hibride sunt echipate cu motoare cu ciclu Otto care pot funcționa conform ciclului Miller , întotdeauna confuz pentru ciclul Atkinson, acționând asupra fazelor de deschidere / închidere a supapelor de admisie, permițând astfel motorului să aibă o eficiență mai mare în timp ce funcționează în ciclul Miller, ambele pentru a dezvolta o putere maximă în timp ce lucrează în ciclul Otto. Un exemplu al acestei posibilități este dat de motoarele pe benzină Mazda din seria Skyactiv.