אטקינסון, מילר, תהליך מחזור B: מה זה באמת אומר
מגדשי טורבו VTG במנועי פולקסווגן הם למעשה יחידות דיזל שהשתנו.
מחזורי אטקינסון ומילר קשורים תמיד ליעילות מוגברת, אך לרוב אין הבדל ביניהם. אולי זה לא הגיוני, כי שני השינויים מסתכמים בפילוסופיה בסיסית - יצירת יחסי דחיסה והתרחבות שונים במנוע בנזין ארבע פעימות. מאחר שפרמטרים אלו זהים מבחינה גיאומטרית במנוע רגיל, יחידת הבנזין סובלת מסכנת דפיקות דלק, המחייבות הפחתה ביחס הדחיסה. עם זאת, אם ניתן היה להשיג יחס התפשטות גבוה יותר בכל אמצעי, הדבר יביא לרמה גבוהה יותר של "סחיטת" האנרגיה של הגזים המתרחבים ויגדיל את יעילות המנוע. מעניין לציין שמבחינה היסטורית גרידא, לא ג'יימס אטקינסון ולא ראלף מילר יצרו את המושגים שלהם בחיפוש אחר יעילות. בשנת 1887 פיתח אטקינסון גם מנגנון ארכובה מורכב המוגן בפטנט המורכב מכמה אלמנטים (ניתן למצוא כיום קווי דמיון במנוע Infiniti VC Turbo), שנועד להימנע מהפטנטים של אוטו. התוצאה של קינמטיקה מורכבת היא יישום של מחזור ארבע פעימות במהלך סיבוב אחד של המנוע ועוד מהלך בוכנה במהלך דחיסה והתרחבות. עשורים רבים לאחר מכן, תהליך זה יתבצע על ידי שמירה על שסתום היניקה פתוח למשך פרק זמן ארוך יותר וכמעט ללא יוצא מן הכלל בשימוש במנועים בשילוב עם מערכות הנעה היברידיות קונבנציונליות (ללא אפשרות לטעינה חשמלית חיצונית), כמו אלו של טויוטה. והונדה. במהירויות בינוניות עד גבוהות זו לא בעיה מכיוון שלזרימת הפריצה יש אינרציה וכשהבוכנה נעה אחורה היא מפצה על האוויר החוזר. עם זאת, במהירויות נמוכות, זה מוביל לפעולת מנוע לא יציבה, ולכן יחידות כאלה משולבות עם מערכות היברידיות או אינן משתמשות במחזור אטקינסון במצבים אלה. מסיבה זו, שסתומי שאיבה ושסתומים טבעיים נחשבים בדרך כלל למחזור אטקינסון. עם זאת, זה לא לגמרי נכון, מכיוון שהרעיון של מימוש דרגות שונות של דחיסה והתרחבות על ידי שליטה בשלבי פתיחת השסתומים שייך לראלף מילר ורשם עליו פטנט ב-1956. עם זאת, הרעיון שלו אינו מכוון להשגת יעילות רבה יותר, ולהורדת יחס הדחיסה והשימוש המקביל בדלקים בעלי אוקטן נמוך במנועי מטוסים. מילר מתכננת מערכות לסגירת שסתום היניקה מוקדם יותר (Early Intake Valve Closure, EIVC) או מאוחר יותר (Late Intake Valve Closure, LIVC), כמו גם כדי לפצות על המחסור באוויר או לשמור על חזרת האוויר לסעפת היניקה, המדחס משמש.
מעניין לציין כי המנוע הראשון שלב א-סימטרי הפועל במנוע מאוחר יותר, המוגדר כ"תהליך מחזור מילר ", נוצר על ידי מהנדסי מרצדס ושימש במנוע מדחס 12 צילינדרים של מכונית הספורט W 163. מאז 1939. לפני שראלף מילר פטנט על הבדיקה שלו.
מודל הייצור הראשון שהשתמש במחזור מילר היה מאזדה Millenia KJ-ZEM V6 1994. שסתום הכניסה נסגר מאוחר יותר, ומחזיר חלק מהאוויר לסעפי היניקה כאשר יחס הדחיסה מופחת כמעט, ומשמש מדחס מכני ליסלהם להחזקת האוויר. לפיכך, יחס ההתרחבות גדול ב- 15 אחוז מיחס הדחיסה. הפסדים הנגרמים על ידי דחיסת אוויר מהבוכנה למדחס מתקזזים על ידי היעילות הסופית המשופרת של המנוע.
לאסטרטגיות קרובות ומאוחרות מאוד מוקדמות יתרונות שונים במצבים שונים. בעומסים נמוכים, לסגירה מאוחר יותר יש יתרון בכך שהיא מספקת מצערת פתוחה רחבה יותר ושומרת על מערבולת טובה יותר. ככל שהעומס עולה, היתרון עובר לקראת סגירה מוקדמת יותר. עם זאת, האחרון הופך פחות יעיל במהירויות גבוהות בגלל זמן מילוי לא מספיק וירידת לחץ גבוהה לפני ואחרי השסתום.
אאודי ופולקסווגן, מאזדה וטויוטה
נכון לעכשיו, תהליכים דומים משמשים אאודי ופולקסווגן במכשירי 2.0 TFSI (EA 888 Gen 3b) ו- 1.5 TSI (EA 211 Evo), אליהם הצטרפה לאחרונה 1.0 TSI החדשה. עם זאת, הם משתמשים בטכנולוגיית שסתום כניסת טרום סגירה שבה האוויר המתרחב מתקרר לאחר סגירת השסתום מוקדם יותר. אודי ו- VW קוראים לתהליך מחזור B על שם מהנדס החברה ראלף בודק, שעידן את רעיונותיו של ראלף מילר והחיל אותם על מנועי טורבו. עם יחס דחיסה של 13: 1, היחס בפועל הוא בערך 11,7: 1, שהוא כשלעצמו גבוה במיוחד עבור מנוע הצתה חיובית. את התפקיד העיקרי בכל זה משחק מנגנון פתיחת שסתומים מורכב עם שלבים משתנים ושבץ, המקדם מערבולת ומתאים בהתאם לתנאים. במנועי מחזור B, לחץ ההזרקה גדל ל -250 בר. בקרי מיקרו שולטים בתהליך חלק של שינוי פאזה ומעבר מתהליך B למחזור אוטו רגיל תחת עומס גבוה. בנוסף, מנועי 1,5 ו -1 ליטר משתמשים במגדלי טורבו גיאומטריה משתנה בתגובה מהירה. אוויר דחוס מראש מקורר מספק תנאי טמפרטורה טובים יותר מאשר דחיסה חזקה ישירה בגליל. שלא כמו מגדשי הטורבו BorgWarner VTG ההייטק של פורשה המשמשים לדגמים חזקים יותר, יחידות הגיאומטריה המשתנה של VW שנוצרו על ידי אותה חברה הן טורבינות ששונו במעט עבור מנועי דיזל. הדבר אפשרי בשל העובדה שבשל כל מה שתואר עד כה, טמפרטורת הגז המרבית אינה עולה על 880 מעלות, כלומר מעט גבוהה יותר מזו של מנוע דיזל, המהווה אינדיקטור ליעילות גבוהה.
חברות יפניות מבלבלות את סטנדרטיזציה של המינוחים עוד יותר. בניגוד למנועי בנזין אחרים של מאזדה Skyactiv, Skyactiv G 2.5 T הוא מגדש טורבו ופועל במגוון רחב של עומסים וסל"ד במחזור מילר, אך מאזדה מעוררת גם מחזור בו פועלות יחידות ה- Skyactiv G שלהן באופן טבעי. טויוטה משתמשת ב -1.2 D4 -T (8NR-FTS) ו- 2.0 D4-T (8AR-FTS) במנועי הטורבו שלהם, אך מאזדה, לעומת זאת, מגדירה אותם זהים לכל המנועים הטבעיים שלה לדגמי Dynamic Force מהדור היברידי והחדש. . עם מילוי אטמוספרי כ"עבודה על מחזור אטקינסון ". בכל המקרים הפילוסופיה הטכנית זהה.
