Interpretación de los ciclos de Otto, Atkinson y Miller en el artículo "Che Shu Lecture Hall"

Los amigos que estén interesados ​​en los automóviles o que planeen comprar uno deberían haber oído hablar de los términos ciclo Atkinson o ciclo Miller. Aunque suena de muy alto nivel, siempre me siento confundido después de escuchar las palabras del asesor de ventas. Lo más importante es que después de escuchar la introducción, no entendí completamente las ventajas de esta tecnología. A través de este artículo, el tío Che lo llevará a comprender estos ciclos y le explicará sus respectivas ventajas y desventajas, para que pueda tomar decisiones racionales durante el proceso de compra en lugar de confundirse con varias palabras del empaque.

Ciclo Otto

Se puede decir que el ciclo Otto es el ciclo básico de un motor de combustión interna de cuatro tiempos. Un ciclo de trabajo del ciclo Otto consta de cuatro tiempos: admisión, compresión, expansión y escape. La carrera del pistón es constante durante cada carrera del ciclo Otto, lo que lo convierte en un ciclo térmico ideal para calentamiento de volumen constante.

También es el principio de funcionamiento básico de los principales motores de combustión interna. Aunque los diferentes fabricantes tienen sus propias características en cuanto a tecnología de motores, todos se basan en el ciclo Otto.

Las ventajas del ciclo Otto son un funcionamiento suave, una estructura del motor relativamente simple, un alto aumento de potencia sin ajustes especiales en el tren de válvulas y una buena salida de potencia en todas las velocidades del motor. Pero también tiene deficiencias, es decir, su eficiencia de combustible es relativamente pobre y ya no puede satisfacer las necesidades de la sociedad contemporánea.

Ciclo Atkinson

El ciclo Atkinson debería ser un tipo de ciclo de motor de combustión interna del que los amigos han oído hablar más, especialmente en los modelos Toyota. Antes de comprender el ciclo de Atkinson, primero comprendamos la relación de compresión y la relación de expansión. La denominada relación de compresión es la relación entre el volumen del cilindro cuando el pistón alcanza el punto muerto inferior y el volumen del cilindro cuando el pistón alcanza el punto muerto superior durante la carrera de compresión. La relación de expansión es la relación entre el volumen del cilindro al final de la carrera de potencia y el volumen del cilindro al comienzo de la carrera de potencia. En el ciclo Otto, la relación de compresión y la relación de expansión son las mismas y no tienen ningún efecto positivo en la mejora de la eficiencia del combustible. En el ciclo de Atkinson, la relación de expansión será mayor que la relación de compresión, lo que significa que con una carrera de compresión más corta, puede tener una carrera de potencia más larga. Una carrera de potencia más larga equivale a obtener más energía en la carrera de compresión. Esto mejora directamente la eficiencia del combustible.

La bicicleta Atkinson fue inventada originalmente por el ingeniero británico James Atkinson. Al comienzo de este ciclo, el propio Atkinson diseñó un mecanismo de biela súper complejo para que la carrera de potencia del pistón sea mayor que la carrera de compresión del pistón. Aunque su idea y diseño son geniales, este complejo mecanismo de articulación no favorece el funcionamiento a alta velocidad del motor y el mantenimiento posterior también es problemático.

Sin embargo, siempre hay algunas marcas a las que les gusta hacer alarde de tecnología y están dispuestas a implementar mecanismos tan complejos. Después de todo, se pueden producir en masa motores rotativos aún más difíciles, por no hablar de los motores alternativos relativamente simples. Después de repetidos esfuerzos de Honda, finalmente se creó el motor de la serie EXLink de Honda, pero desafortunadamente, la velocidad máxima de este motor solo se puede mantener en alrededor de 2000 rpm. El motor no puede exprimir más potencia aumentando la velocidad, por lo que no es práctico. . Al final, Honda tuvo que abandonar el motor Atkinson que era más fiel al prototipo Atkinson.

En el ciclo Atkinson, cuando el motor inicia la carrera de compresión, la válvula de admisión no se cierra inmediatamente, sino que se cierra después de que la carrera de compresión dura un corto periodo de tiempo. En este momento, parte de la mezcla. fluirá desde el chorro del tubo de admisión. La carrera de compresión real comenzará cuando se cierre la válvula de admisión, por lo que la carrera de potencia será naturalmente más larga que la carrera de compresión. Esto también mejora enormemente la eficiencia de la combustión del ciclo Atkinson.

Pero el ciclo de Atkinson también tiene una desventaja, que es una torsión débil y baja. Durante la carrera de compresión se expulsa parte de la mezcla ya pobre, lo que dificulta la combustión, por lo que el ciclo Atkinson es más adecuado para condiciones de velocidad media y alta con baja carga del motor.

Ciclo Miller

El principio del ciclo Miller es el mismo que el del ciclo Atkinson. Ambos hacen que la relación de expansión del motor sea mayor que la relación de compresión para poder extraer. más potencia La implementación es ligeramente diferente. Durante el proceso de admisión del ciclo Miller, al cerrar la válvula de admisión por adelantado, la mezcla real que ingresa al cilindro es menor que el valor teórico, reduciendo así la relación de compresión real del motor. De esta manera, la relación de expansión será mayor. que la relación de compresión, por lo que la eficiencia de la combustión también aumentará en consecuencia. Y debido a que la válvula de admisión se cierra de antemano, el ciclo Miller puede enfriar adecuadamente la mezcla de aceite y aire en el cilindro, por lo que el ciclo Miller también puede mejorar efectivamente el fenómeno de detonación del motor de combustión interna.

Pero el ciclo Miller también tiene desventajas. Debido a que la mezcla que ingresa al cilindro no forma turbulencias fuertes, ocurrirá el mismo problema que el ciclo Atkinson, que es potencia insuficiente bajo cargas elevadas.

Pero a estas alturas las marcas japonesas básicamente implementan el ciclo Miller y el ciclo Atkinson de la misma manera, ambos retrasando el cierre de la válvula de admisión para reducir la relación de compresión, pero Mazda ha registrado el ciclo Miller. , por lo que para evitar patentes, otras marcas llamarán a sus propios ciclos ciclo Atkinson. El prototipo más fiel al ciclo Miller es el motor de la marca Volkswagen, que suele reducir la relación de compresión real del motor cerrando anticipadamente la válvula de admisión para mejorar la eficiencia de la combustión del motor.

Pero en el proceso de compra de un automóvil, los amigos no tienen que preocuparse por las deficiencias de varios ciclos, porque todas las marcas principales utilizarán mecanismos de válvulas complejos para controlar el motor en el ciclo Atkinson/Miller y Ciclo Otto. Cambie entre ciclos para compensar las debilidades de cada ciclo y mantener el vehículo en un estado potente y eficiente.

Este artículo es de Autohome, el autor de Autohome, y no representa la posición de Autohome.