Ciclul Miller
Ciclul Miller , conceput de inginerul american Ralph Miller , care l-a brevetat cu numărul 2817322 la 24 decembrie 1957, la fel ca ciclul Atkinson este o variație a ciclului Otto în care se încearcă creșterea randamentului.
Principiu
Principiul este acela de a avea un raport de compresie mai mic decât raportul de expansiune (în timp ce în ciclul Otto sau Diesel aceste două faze sunt identice), ducând la o fază de compresie mai scurtă decât faza de expansiune, ceea ce permite îmbunătățirea cantității de energie extrasă în forma presiunii din combustie.
Premisă
Un motor cu ardere internă alternativ în patru timpi (atât diesel, cât și ciclu Otto ) folosește patru curse, dintre care două sunt considerate „putere”: cursa de compresie (arborele cotit oferă putere pentru comprimarea fluidului) și cursa de expansiune (fluidul care se extinde datorită arderii dă putere arborelui cotit). Dintre cele patru faze ale motorului, doar expansiunea este activă, în timp ce celelalte trei sunt pasive, dar trebuie remarcat faptul că doar compresia scade puterea pasivă mai mare, deoarece admisia și evacuarea sunt supuse nevoii de putere pasivă marginală, ca acestea sunt pierderi de pompare.în conductele „deschise”. Puterea care poate fi extrasă din motor este cea de expansiune, din care se scad cele trei pasive.
Extinderea fazei de expansiune, adică reducerea fazei de compresie, ar crește puterea care poate fi extrasă din motor.
Descrierea ciclului
Ciclul Miller se aplică structurii unui motor convențional.
În ciclul Miller, supapa de admisie are o închidere întârziată și rămâne deschisă pentru 25/30% din cursa de compresie. În timp ce în mod normal în ciclul Diesel și Otto, închiderea are loc atunci când cilindrul este complet umplut la punctul mort inferior, în ciclul Miller, odată ce PMI a fost depășit, supapa de admisie este încă deschisă, prin urmare există două efecte: reflux de aer aspirat în conducta de admisie și compresie modestă până la închiderea supapei de admisie (la 20-30% din cursa de compresie); după aceea începe compresia efectivă. Acest efect induce o umplere parțială a cilindrului; pe de altă parte, expansiunea rămâne cu cilindrul complet și, prin urmare, echilibrul puterii active este mai mare.
Dacă această putere este comparată, cu aceeași deplasare, cu un motor convențional, aceasta este mai mică. Pe scurt, există puterea unui motor cu o cilindree mai mică, având în vedere că aceasta este cantitatea de aer și combustibil aspirat, dar când expansiunea are loc la deplasarea completă comparativ cu compresia, există o utilizare mai bună a gazului expandat din combustie , cu un consum specific semnificativ mai mic pe unitate de putere livrată (7-8%). În plus, toate acestea au loc cu gaze bine expandate (mai puțin zgomot), la o temperatură mai scăzută, mai puțină energie pierdută în evacuare și cu emisii mai mici de NOx. Este ca și cum ar fi doi cilindri: unul mai mic pentru compresie (de fapt același, dar mai puțin umplut) și unul mai mare (complet) pentru expansiune.
Utilizări actuale
Principalele utilizări sunt prevăzute pentru motoarele auto hibride , adică atunci când motorul cu ardere internă are o funcție de producție constantă sau aproape constantă, în timp ce vârfurile de putere sunt susținute de energia electrică acumulată. În cazul în care este încă necesar să aveți putere la viteze mici, pot fi adoptate compresoare volumetrice , care reduc totuși confortul economic și cresc complexitatea.
În unele cazuri, ciclul Miller este confundat cu ciclul Atkinson , care reduce faza de compresie, dar cu un mecanism complex de manivelă. Printre realizările ciclului Miller, cu o simplă întârziere în închiderea supapei de admisie, găsim multe vehicule electrice hibride precum Honda Jazz 2013, Ford Escape (tracțiune față și 4WD) și Volkswagen cu 130 sau 150 Motoare HP 1.5 TSI, ambele cu tracțiune față.
Toyota Prius , Toyota Auris Hybrid (tracțiune față), Toyota Yaris Hybrid, Lexus CT200h , Lexus IS , Toyota RAV 4 Hybrid, folosesc în schimb ciclul Atkinson.
În prezent există și aplicații care permit controlul motorului cu ciclul Miller, cu posibilitatea de a trece la ciclul Otto, dar cu putere și consum crescut.
O singură utilizare este făcută la motoarele marine mari, destinate să funcționeze la viteză constantă pentru perioade lungi de timp sau la instalațiile fixe de producție electrică.
linkuri externe
- Dicționar tehnic , pe quattroruote.it . Adus la 25 mai 2015 (arhivat din original la 11 ianuarie 2008) .
