ძრავი. განსხვავებები ოტოსა და ატკინსონის ციკლებს შორის

გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, ტერმინი "ატკინსონის ეკონომიური ციკლის ძრავა" სულ უფრო გავრცელებული გახდა. რა არის ეს ციკლი და რატომ ამცირებს საწვავის მოხმარებას?

ყველაზე გავრცელებული ოთხტაქტიანი ბენზინის ძრავები დღეს მუშაობს ეგრეთ წოდებულ ოტოს ციკლზე, რომელიც შეიქმნა XNUMX საუკუნის ბოლოს გერმანელი გამომგონებლის ნიკოლაუს ოტოს მიერ, ერთ-ერთი პირველი წარმატებული ორმხრივი შიდა წვის ძრავის დიზაინერის მიერ. ამ ციკლის არსი შედგება ოთხი დარტყმისგან, რომელიც შესრულებულია ამწე ლილვის ორ ბრუნში: შეყვანის ინსულტი, შეკუმშვის ინსულტი, სამუშაო დარტყმა და გამონაბოლქვი.

შეღწევის დაწყებისას იხსნება შემომყვანი სარქველი, რომლის მეშვეობითაც ჰაერი-საწვავის ნარევი დგუშის გამოწოვით შეჰყავთ შემავალი კოლექტორიდან. შეკუმშვის ინსულტის დაწყებამდე, მიმღები სარქველი იხურება და თავში დაბრუნებული დგუში შეკუმშავს ნარევს. როდესაც დგუში მიაღწევს პიკს, ნარევი აალდება ელექტრული ნაპერწკალით. მიღებული ცხელი გამონაბოლქვი აირები ფართოვდება და უბიძგებს დგუშს, გადასცემს მას ენერგიას და როდესაც დგუში მაქსიმალურად შორს არის თავიდან, გამონაბოლქვი სარქველი იხსნება. გამონაბოლქვის მოძრაობა იწყება დაბრუნების დგუში, რომელიც გამონაბოლქვი აირებს ცილინდრიდან გამოაქვს და გამონაბოლქვი კოლექტორში შედის.

სამწუხაროდ, გამონაბოლქვი აირების მთელი ენერგია არ გამოიყენება დენის დარტყმის დროს დგუშის დასაძაბავად (და, დამაკავშირებელი ღეროს მეშვეობით, ამწე ლილვის როტაციისთვის). ისინი კვლავ მაღალი წნევის ქვეშ იმყოფებიან, როდესაც ამოსუნთქვის სარქველი იხსნება ამოსუნთქვის დაწყებისას. ამის შესახებ შეგვიძლია გავიგოთ, როდესაც გვესმის მანქანის მიერ გატეხილი მაყუჩის ხმაური - ეს გამოწვეულია ჰაერში ენერგიის გამოყოფით. ამიტომაა, რომ ტრადიციული ბენზინის ძრავები მხოლოდ 35 პროცენტით ეფექტურია. თუ შესაძლებელი იქნებოდა დგუშის დარტყმის გაზრდა სამუშაო დარტყმაში და ამ ენერგიის გამოყენება ...

ეს იდეა ინგლისელ გამომგონებელს ჯეიმს ატკინსონს გაუჩნდა. 1882 წელს მან დააპროექტა ძრავა, რომელშიც დგუშების ამწე ლილვთან დამაკავშირებელი ბიძგების რთული სისტემის წყალობით, დენის დარტყმა უფრო გრძელი იყო, ვიდრე შეკუმშვის მოძრაობა. შედეგად, გამონაბოლქვის დაწყებისას გამონაბოლქვი აირების წნევა თითქმის უტოლდებოდა ატმოსფერულ წნევას და მათი ენერგია სრულად იქნა გამოყენებული.

რედაქტორები გვირჩევენ:

ფირფიტები. მძღოლები რევოლუციას ელიან?

ზამთრის მართვის ხელნაკეთი გზები

სანდო ბავშვი მცირე ფულზე

რატომ არ იქნა გამოყენებული ატკინსონის იდეა უფრო ფართოდ და რატომ იყენებენ შიდა წვის ძრავები ნაკლებად ეფექტურ Otto ციკლს საუკუნეზე მეტი ხნის განმავლობაში? არსებობს ორი მიზეზი: ერთი არის ატკინსონის ძრავის სირთულე და მეორე - და რაც მთავარია - რაც უფრო ნაკლებ ენერგიას იღებს იგი გადაადგილების ერთეულიდან.

თუმცა, რაც უფრო და უფრო მეტი ყურადღება ეთმობოდა საწვავის მოხმარებას და მოტორიზაციის გავლენას გარემოზე, ახსოვდა ატკინსონის ძრავის მაღალი ეფექტურობა, განსაკუთრებით საშუალო სიჩქარით. მისი კონცეფცია შესანიშნავი გამოსავალი აღმოჩნდა, განსაკუთრებით ჰიბრიდულ მანქანებში, რომლებშიც ელექტროძრავა ანაზღაურებს სიმძლავრის ნაკლებობას, რაც განსაკუთრებით საჭიროა გაშვებისა და აჩქარების დროს.

სწორედ ამიტომ, შეცვლილი ატკინსონის ციკლის ძრავა გამოიყენებოდა პირველ მასობრივი წარმოების ჰიბრიდულ მანქანაში, Toyota Prius-ში, შემდეგ კი ყველა სხვა Toyota-სა და Lexus-ის ჰიბრიდში.

რა არის შეცვლილი ატკინსონის ციკლი? ამ ჭკვიანურმა გადაწყვეტამ ტოიოტას ძრავმა შეინარჩუნა ჩვეულებრივი ოთხტაქტიანი ძრავების კლასიკური, მარტივი დიზაინი და დგუში გადის ერთსა და იმავე მანძილს თითოეულ დარტყმაზე, ეფექტური დარტყმა უფრო გრძელია, ვიდრე შეკუმშვის ინსულტი.

სინამდვილეში, სხვაგვარად უნდა ითქვას: ეფექტური შეკუმშვის ციკლი უფრო მოკლეა ვიდრე სამუშაო ციკლი. ეს მიიღწევა შემავალი სარქვლის დახურვის შეფერხებით, რომელიც იხურება შეკუმშვის ინსულტის დაწყებიდან მალევე. ამრიგად, ჰაერ-საწვავის ნარევის ნაწილი უბრუნდება მიმღების კოლექტორს. ამას ორი შედეგი აქვს: გამონაბოლქვი აირების რაოდენობა, რომელიც წარმოიქმნება წვის დროს, უფრო მცირეა და შეუძლია სრულად გაფართოვდეს გამონაბოლქვი დარტყმის დაწყებამდე, გადაიტანოს მთელი ენერგია დგუში, და ნაკლები ენერგიაა საჭირო ნაკლები ნარევის შეკუმშვისთვის, რაც ამცირებს ძრავის შიდა დანაკარგებს. ამ და სხვა გადაწყვეტილებების გამოყენებით, მეოთხე თაობის Toyota Prius-ის ძრავის ძრავამ შეძლო მიეღწია თერმული ეფექტურობის 41 პროცენტამდე, ადრე მხოლოდ დიზელის ძრავებიდან.

გამოსავლის მშვენიერება ის არის, რომ შემავალი სარქველების დახურვის შეფერხება არ საჭიროებს დიდ სტრუქტურულ ცვლილებებს - საკმარისია გამოიყენოთ ელექტრონულად კონტროლირებადი მექანიზმი სარქვლის დროის შეცვლისთვის.

და თუ ასეა, რატომ არა პირიქით? Რა თქმა უნდა; ბუნებრივია! ცვლადი ციკლის ძრავები იწარმოებოდა გარკვეული პერიოდის განმავლობაში. როდესაც ელექტროენერგიის მოთხოვნა დაბალია, მაგალითად, დასვენებულ გზებზე მოძრაობისას, ძრავა მუშაობს ატკინსონის ციკლზე საწვავის დაბალი მოხმარებისთვის. და როდესაც საჭიროა საუკეთესო შესრულება - ფარებიდან ან გასწრებიდან - ის გადადის Otto ციკლზე, ყველა არსებული დინამიკის გამოყენებით. ეს 1,2-ლიტრიანი ტურბო დამუხტვით პირდაპირი ინექციის ძრავა გამოიყენება, მაგალითად, Toyota Auris-ში და ახალ Toyota C-HR ქალაქის SUV-ში. იგივე ორლიტრიანი ძრავა გამოიყენება Lexus IS 200t, GS 200t, NX 200t, RX 200t და RC 200t.