Atkinson, Miller, proseso ng B-cycle: kung ano talaga ang ibig sabihin nito

Ang mga VTG turbocharger sa mga VW engine ay talagang binago ang mga unit ng diesel.

Ang mga siklo ng Atkinson at Miller ay palaging nauugnay sa pagtaas ng kahusayan, ngunit madalas na walang pagkakaiba sa pagitan nila. Marahil ay hindi makatuwiran, dahil ang parehong mga pagbabago ay bumaba sa isang pangunahing pilosopiya - ang paglikha ng iba't ibang mga ratio ng compression at pagpapalawak sa isang four-stroke na makina ng gasolina. Dahil ang mga parameter na ito ay geometrically identical sa isang conventional engine, ang gasoline unit ay naghihirap mula sa panganib ng fuel knocking, na nangangailangan ng pagbawas sa compression ratio. Gayunpaman, kung ang isang mas mataas na ratio ng pagpapalawak ay maaaring makamit sa anumang paraan, ito ay magreresulta sa isang mas mataas na antas ng "pagpiga" ng enerhiya ng mga lumalawak na gas at magpapataas ng kahusayan ng makina. Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na, pulos kasaysayan, ni James Atkinson o Ralph Miller ay lumikha ng kanilang mga konsepto sa paghahanap ng kahusayan. Noong 1887, nakabuo din si Atkinson ng isang patentadong kumplikadong mekanismo ng crank na binubuo ng ilang elemento (matatagpuan ang mga pagkakatulad ngayon sa Infiniti VC Turbo engine), na nilayon upang maiwasan ang mga patent ni Otto. Ang resulta ng kumplikadong kinematics ay ang pagpapatupad ng four-stroke cycle sa isang rebolusyon ng engine at isa pang piston stroke sa panahon ng compression at expansion. Makalipas ang maraming dekada, isasagawa ang prosesong ito sa pamamagitan ng pagpapanatiling bukas ng intake valve sa mas mahabang panahon at halos walang pagbubukod na ginagamit sa mga makina kasama ng mga conventional hybrid powertrains (nang walang posibilidad ng external electrical charging), gaya ng Toyota. at Honda. Sa katamtaman hanggang mataas na bilis hindi ito isang problema dahil ang daloy ng panghihimasok ay may pagkawalang-kilos at habang ang piston ay gumagalaw paatras ito ay nagbabayad para sa bumalik na hangin. Gayunpaman, sa mababang bilis, humahantong ito sa hindi matatag na operasyon ng engine, at samakatuwid ang mga naturang yunit ay pinagsama sa mga hybrid system o hindi gumagamit ng Atkinson cycle sa mga mode na ito. Para sa kadahilanang ito, ang natural aspirated at intake valves ay karaniwang itinuturing na Atkinson cycle. Gayunpaman, hindi ito ganap na tama, dahil ang ideya ng pagsasakatuparan ng iba't ibang antas ng compression at pagpapalawak sa pamamagitan ng pagkontrol sa mga phase ng pagbubukas ng balbula ay pag-aari ni Ralph Miller at na-patent noong 1956. Gayunpaman, ang kanyang ideya ay hindi naglalayong makamit ang higit na kahusayan, at babaan ang ratio ng compression at ang kaukulang paggamit ng mga low-octane fuels sa mga makina ng sasakyang panghimpapawid. Nagdidisenyo si Miller ng mga system para isara ang intake valve nang mas maaga (Early Intake Valve Closure, EIVC) o mas bago (Late Intake Valve Closure, LIVC), gayundin para mabayaran ang kakulangan ng hangin o para panatilihing bumalik ang hangin sa intake manifold, compressor Ginagamit.

Nakatutuwang pansinin na ang unang tulad na asymmetric-phase engine na tumatakbo sa paglaon, na tinukoy bilang "proseso ng pag-ikot ng Miller", ay nilikha ng mga inhinyero ng Mercedes at ginamit sa 12-silindro na compressor engine ng W 163 sports car mula noong 1939. bago i-patent ni Ralph Miller ang kanyang pagsubok.

Ang unang modelo ng produksyon na gumamit ng ikot ng Miller ay ang 6 Mazda Millenia KJ-ZEM V1994. Ang pagsasara ng balbula ay nagsara sa paglaon, na ibinabalik ang ilan sa mga naka sa mga manifold ng paggamit na may propion ng compression na praktikal na nabawasan, at isang Lysholm mechanical compressor ang ginagamit upang hawakan ang hangin. Kaya, ang ratio ng pagpapalawak ay 15 porsyento na mas malaki kaysa sa ratio ng compression. Ang mga pagkawala na sanhi ng compression ng hangin mula sa piston patungo sa compressor ay napapalitan ng pinabuting pangwakas na kahusayan ng makina.

Napakahuli at napaka maaga na isara ang mga diskarte ay may iba't ibang mga pakinabang sa iba't ibang mga mode. Sa mababang pag-load, ang pagsara sa paglaon ay may kalamangan na nagbibigay ito ng isang mas malawak na bukas na throttle at nagpapanatili ng mas mahusay na kaguluhan. Habang tumataas ang pagkarga, ang kalamangan ay lumilipat patungo sa mas maagang pagsasara. Gayunpaman, ang huli ay naging hindi gaanong epektibo sa mataas na bilis dahil sa hindi sapat na oras ng pagpuno at pagbaba ng mataas na presyon bago at pagkatapos ng balbula.

Audi at Volkswagen, Mazda at Toyota

Sa kasalukuyan, ang mga katulad na proseso ay ginagamit ng Audi at Volkswagen sa kanilang 2.0 TFSI (EA 888 Gen 3b) at 1.5 TSI (EA 211 Evo) na mga aparato, na kamakailan ay sumali sa bagong 1.0 TSI. Gayunpaman, gumagamit sila ng isang paunang pagsasara ng teknolohiyang balbula ng pag-inlet kung saan ang lumalawak na hangin ay pinalamig pagkatapos magsara ng balbula nang mas maaga. Tinawag ng Audi at VW na proseso ang B-cycle pagkatapos ng engineer ng kumpanya na si Ralph Budak, na pinino ang mga ideya ng Ralph Miller at inilapat ang mga ito sa mga turbocharged engine. Sa pamamagitan ng isang ratio ng compression na 13: 1, ang aktwal na ratio ay tungkol sa 11,7: 1, na kung saan mismo ay labis na mataas para sa isang positibong ignition engine. Ang pangunahing papel sa lahat ng ito ay ginampanan ng kumplikadong mekanismo ng pagbubukas ng balbula na may mga variable phase at stroke, na nagtataguyod ng vortex at inaayos depende sa mga kundisyon. Sa mga makina ng B-cycle, ang presyon ng iniksyon ay nadagdagan sa 250 bar. Kinokontrol ng mga Microcontroller ang isang makinis na proseso ng pagbabago ng phase at paglipat mula sa B-proseso patungo sa normal na Otto cycle sa ilalim ng mataas na pagkarga. Bilang karagdagan, ang 1,5- at 1-litro na engine ay gumagamit ng mga mabilis na tugon na variable na mga geometry turbocharger. Ang cooled pre-compressed air ay nagbibigay ng mas mahusay na mga kondisyon ng temperatura kaysa sa direktang malakas na compression sa isang silindro. Hindi tulad ng high-tech na BorgWarner VTG turbocharger ng Porsche na ginamit para sa mas malakas na mga modelo, ang mga variable na unit ng geometry ng VW na nilikha ng parehong kumpanya ay halos bahagyang binago mga turbine para sa mga diesel engine. Posible ito dahil sa ang katunayan na, dahil sa lahat ng inilarawan sa ngayon, ang maximum na temperatura ng gas ay hindi hihigit sa 880 degree, iyon ay, medyo mas mataas kaysa sa isang diesel engine, na isang tagapagpahiwatig ng mataas na kahusayan.

Lalo pang nalilito ng mga kumpanya ng Hapon ang standardisasyon ng terminolohiya. Hindi tulad ng iba pang mga makina ng gasolina ng Mazda Skyactiv, ang Skyactiv G 2.5 T ay turbocharged at nagpapatakbo ng higit sa isang malawak na hanay ng mga karga at rpm sa ikot ng Miller, ngunit pinasisimulan din ng Mazda ang isang pag-ikot kung saan gumana ang kanilang natural na hinahangad na mga yunit ng Skyactiv G. Gumagamit ang Toyota ng isang 1.2 D4 -T (8NR-FTS) at 2.0 D4-T (8AR-FTS) sa kanilang mga turbo engine, ngunit ang Mazda, sa kabilang banda, ay tumutukoy sa mga ito bilang pareho para sa lahat ng natural na hinahangad na mga engine para sa hybrid at bagong henerasyong mga modelo ng Dynamic Force . na may pagpuno sa atmospera bilang "trabaho sa siklo ng Atkinson". Sa lahat ng mga kaso, pareho ang teknikal na pilosopiya.