ატკინსონის ციკლი პრაქტიკაში. ატკინსონის ციკლის ძრავა

2024 ავტორი: Erin Ralphs | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-02-19 17:07

ICE უკვე საუკუნეა გამოიყენება მანქანებში. ზოგადად, მათი მოქმედების პრინციპი არ განიცადა ძირეული ცვლილებები წარმოების დაწყებიდან. მაგრამ რადგან ამ ძრავას აქვს დიდი რაოდენობით ნაკლოვანებები, ინჟინრები არ წყვეტენ ინოვაციების გამოგონებას ძრავის გასაუმჯობესებლად. მოდით მივმართოთ ერთ-ერთ მათგანს, რომელსაც ატკინსონის ციკლი ჰქვია. დღეს შეგიძლიათ გაიგოთ, რომ ის გამოიყენება ზოგიერთ მანქანაში. მაგრამ რა არის ეს და როგორ უმჯობესდება ძრავა?

ატკინსონის ციკლი

ნიკოლაუს ოტომ, ინჟინერმა გერმანიიდან, 1876 წელს შესთავაზა ციკლი, რომელიც შედგებოდა:

• შესასვლელი;
• შეკუმშვა;
• ინსულტი;
• გამოშვება.

და ათი წლის შემდეგ, ინგლისელმა გამომგონებელმა ჯეიმს ატკინსონმა შეიმუშავა იგი. თუმცა, დეტალების გაგების შემდეგ, ჩვენ შეგვიძლია ვუწოდოთ ატკინსონის ციკლი სრულიად ორიგინალური.

შიდაწვის ძრავები ხარისხობრივად განსხვავებულია. ბოლოს და ბოლოს, ამწე ლილვს აქვს სამონტაჟო წერტილები, ისე, რომ ხახუნის ენერგიის დანაკარგი მცირდება და შეკუმშვის კოეფიციენტი იზრდება.

მას ასევე აქვს გაზის განაწილების სხვა ფაზები. ჩვეულებრივ ძრავზე, დგუში იხურება მკვდარი ცენტრის გავლისთანავე. ატკინსონის ციკლს განსხვავებული სქემა აქვს. აქ დარტყმა მნიშვნელოვნად გრძელია, რადგან სარქველი იხურება მხოლოდ დგუშის ნახევარზე მაღლა მკვდარი ცენტრისკენ (სადაც, ოტოს თქმით, შეკუმშვა უკვე მიმდინარეობს).

თეორიულად, ატკინსონის ციკლი დაახლოებით ათი პროცენტით უფრო ეფექტურია ვიდრე ოტო. თუმცა, დიდი ხნის განმავლობაში იგი არ გამოიყენებოდა პრაქტიკაში იმის გამო, რომ მას შეუძლია ფუნქციონირება ოპერაციულ რეჟიმში მხოლოდ მაღალი სიჩქარით. გარდა ამისა, საჭიროა მექანიკური სუპერჩამტენი, რომლითაც ამ ყველაფერს ზოგჯერ "ატკინსონ-მილერის ციკლს" უწოდებენ. თუმცა, აღმოჩნდა, რომ მასთან ერთად განსახილველი განვითარების უპირატესობები დაიკარგა.

ამიტომ, სამგზავრო მანქანებში, ატკინსონის ასეთი ციკლი პრაქტიკულად არ გამოიყენებოდა. მაგრამ ჰიბრიდულ მოდელებში, როგორიცაა Toyota Prius, მწარმოებლებმა დაიწყეს მისი გამოყენება სერიებშიც კი. ეს შესაძლებელი გახდა ამ ტიპის ძრავების სპეციფიური მუშაობის გამო: დაბალ სიჩქარეზე ავტომობილი მოძრაობს ელექტრო წევის გამო და მხოლოდ აჩქარების დროს გადადის ბენზინის ბლოკზე.

გაზის განაწილება

პირველ ატკინსონის ციკლის ძრავას ჰქონდა მოცულობითი გაზის განაწილების მექანიზმი, რომელიც უამრავ ხმაურს იწვევდა. მაგრამ როდესაც, ამერიკელი ჩარლზ რაინდის აღმოჩენის წყალობით, ჩვეულებრივი გააქტიურებული სარქველების ნაცვლად, მათ დაიწყეს სპეციალური კოჭების გამოყენება ცილინდრსა და დგუშის შორის განლაგებული წყვილი ყდის სახით, ძრავამ თითქმის შეწყვიტა ხმაური.. თუმცა, სირთულეგამოყენებული დიზაინი საკმაოდ ძვირი იყო, მაგრამ პრესტიჟულ ავტომობილების ბრენდებში მანქანის მფლობელები მზად იყვნენ გადაიხადონ ასეთი კომფორტისთვის.

თუმცა, უკვე ოცდაათიან წლებში, ასეთი გაუმჯობესება მიტოვებული იყო, რადგან ძრავები ხანმოკლე იყო და ბენზინისა და ზეთის მოხმარება ძალიან მაღალი იყო.

ძრავის განვითარება ამ მიმართულებით დღესაც არის ცნობილი - შესაძლოა ინჟინრებმა შეძლონ თავი დააღწიონ ჩარლზ ნაით მოდელის ნაკლოვანებებს და ისარგებლონ უპირატესობებით.

მომავლის უნივერსალური მოდელი

ამჟამად ბევრი მწარმოებელი ავითარებს უნივერსალურ ძრავებს, რომლებიც აერთიანებს ბენზინის ბლოკების სიმძლავრეს და დიზელის ძრავების შესანიშნავ წევას და ეფექტურობას.

ამასთან დაკავშირებით, ის ფაქტი, რომ ბენზინის ერთეულებმა საწვავის პირდაპირი ინექციით მიაღწიეს შეკუმშვის მაღალ კოეფიციენტს დაახლოებით ცამეტიდან თოთხმეტი ერთეულით (დიზელის ძრავებისთვის ეს დონე ჩვიდმეტიდან ცხრამეტზე ოდნავ მეტია) ადასტურებს წარმატებულ ნაბიჯებს ამაში. მიმართულება. ისინი მოქმედებენ ისევე, როგორც შეკუმშვის ანთების ერთეულები. მხოლოდ სამუშაო ნარევი უნდა დაიწვას ხელოვნურად სანთლით.

ექსპერიმენტულ მოდელებში შეკუმშვა კიდევ უფრო მაღალია - თხუთმეტ ან თექვსმეტ ერთეულამდე. მაგრამ სანამ თვითანთება არ ხდება, დონე არ აღწევს. ამის ნაცვლად, სანთელი ითიშება სტაბილური მოძრაობის დროს, რაც ძრავს საშუალებას აძლევს გადავიდეს დიზელის მსგავს რეჟიმში და მოიხმაროს ნაკლები საწვავი.

წვას აკონტროლებს ელექტრონიკა, რეგულირდება გარე გარემოებებიდან გამომდინარე.

დეველოპერები ამას ამტკიცებენეს ძრავა ძალიან ეკონომიურია. თუმცა, საკმარისი კვლევა არ ჩატარებულა მასობრივი წარმოებისთვის.

ცვლადი შეკუმშვის კოეფიციენტი

ინდიკატორი ძალიან მნიშვნელოვანია. ყოველივე ამის შემდეგ, სიმძლავრე, ეფექტურობა და ეკონომიკა პირდაპირ დამოკიდებულია შეკუმშვის მაღალ კოეფიციენტზე. ბუნებრივია, მისი გაზრდა განუსაზღვრელი ვადით არ შეიძლება. ამიტომ, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, განვითარება შეჩერებულია. წინააღმდეგ შემთხვევაში, არსებობდა დეტონაციის რისკი, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ძრავის დაზიანება.

ეს მაჩვენებელი განსაკუთრებით აისახება სუპერდამუხტულ ძრავებზე. ისინი ხომ უფრო ძლიერად თბებიან და, შესაბამისად, აქ აფეთქების ალბათობის პროცენტი გაცილებით მაღალია. ამიტომ, შეკუმშვის კოეფიციენტი ზოგჯერ უნდა შემცირდეს, რაც, რა თქმა უნდა, ამცირებს ძრავის ეფექტურობას.

იდეალურად, შეკუმშვის კოეფიციენტი შეუფერხებლად უნდა შეიცვალოს მუშაობის რეჟიმისა და დატვირთვის მიხედვით. იყო ბევრი განვითარება, მაგრამ ისინი ძალიან რთული და ძვირია.

ლეგენდარული Saab

საუკეთესო შედეგებს მიაღწია Saab-მა, როდესაც 2000 წელს გამოუშვა ხუთცილინდრიანი ძრავა, რომელიც 1,6 ლიტრიანი მოცულობით გამოიმუშავებდა დაახლოებით ორას ოცდახუთ ცხენს. ეს მიღწევა დღესაც წარმოუდგენლად გამოიყურება.

ძრავა დაყოფილია ორად, სადაც ნაწილები ერთმანეთზეა დაკიდებული. ამწე ლილვი, შემაერთებელი ღეროები და დგუშები განლაგებულია ქვემოთ, ხოლო თავებით ცილინდრები განლაგებულია ზევით. ჰიდრავლიკურ დისკს შეუძლია მონობლოკის დახრილობა ცილინდრებით და თავებით, ცვლის შეკუმშვის კოეფიციენტს, როდესაც წამყვანი კომპრესორი ჩართულია. მიუხედავად მთელი ეფექტურობისა,განვითარება ასევე უნდა შეფერხებულიყო მშენებლობის მაღალი ღირებულების გამო.

უფრო მარტივი და ხელმისაწვდომი

ამგვარად, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ატკინსონის ციკლის ძრავამ მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა სამომავლოდ ძრავის მექანიზმის გაუმჯობესებაში. როგორც ჩანს, ერთმანეთზე დაფუძნებული გაუმჯობესებები საბოლოოდ მიიყვანს შიდა წვის ძრავას მუშაობის ოპტიმალურ რეჟიმამდე.