Nézzük a motor ciklusok
Atkinson, Miller, Otto és mások a mi kis műszaki kirándulások.
Először is mi kell érteni, hogy ez a ciklus a motor. DIC - egy objektumot, amely átalakítja a nyomás a belső égésű mechanikai energiává, és mivel ez fut hő, akkor ez egy hőerőgép. Tehát, a ciklus termikus gép - egy ciklikus folyamat, amelyben az azonos kezdeti és a végső paramétereket, amelyek meghatározzák az állam a munkaközeg (ebben az esetben egy olyan henger, egy dugattyú is). Ezek a paraméterek a nyomás, térfogat, a hőmérséklet és a entrópia.
Éppen ezek a paraméterek és megváltoztatni őket kérdezni, hogy hogyan működik a motor, más szóval - mi lesz a ciklust. Ezért, ha a vágy és a tudás a termodinamika, akkor hozza létre a ciklus a hőerőgép. Fő végezze el a motor munkájára kell bizonyítania a jogot, hogy létezik.
Mivel Lenoir és Otto nem ismerik készülékek, a gyújtás a saját prototípus elő nyílt láng, amely lángra keveréket egy csövön keresztül a hengeren belül. A fő különbség a Lenoir motort Otto motor került egy henger függőlegesen, ami arra késztette a használat Otto kipufogógáz energiáját növelni a dugattyú után szélütés. A dugattyú löketét lefelé atmoszferikus nyomáson beindítjuk. És miután a henger belső nyomása eléri a légköri nyomást, a kimeneti szelep megnyitottuk, és a dugattyú tömege kiszorítja a kipufogógázokat. Ez a teljességet energiát vehetnek fel a hatásfok, akár egy észbontó idején 15%, ami magasabb, mint a hatékonyság még a gőzmozdony. Ezen túlmenően, ez a kialakítás lehetővé tette a használatát akár ötször kevesebb üzemanyagot, ami aztán vezetett a teljes dominanciája hasonló tervezéstől a piacon.
De a fő érdeme Otto - a találmány a négyütemű belső égésű motor folyamatot. A találmány készült 1877-ben, és ezzel egyidejűleg már szabadalmaztatta. De a francia gyáriparosok vájt az irattárában, és úgy találta, hogy az ötlet a négyütemű művelet előtt néhány évvel a szabadalom Ottó írta le a francia Beau de Roche. Ez csökkenti a szabadalmi díjak, és elkezd fejlődő saját motorral. De hála a tapasztalat, Otto motorok voltak a fején jobb, mint a verseny. És a 42 ezer darab készült 1897-ben.
De mi, sőt, az Otto ciklust? Ez ismerős számunkra az iskolai négyütemű belsőégésű motor - bevitel, tömörítés, munkaütem és felszabadulását. Mindezek a folyamatok egyenlő mennyiségű időt, és termikus jellemzői a motor mutatja az alábbi ábra:
Amennyiben 1-2 - ez az összenyomás, 2-3 - a stroke, 3-4 - kérdés 4-1 - bemeneti. Hatékonyság ilyen motor mértékétől függ a tömörítés és adiabatikus kitevő:
, ahol n - a tömörítési arány, k - az adiabatikus index, vagy adiabatikus kitevő a gáz állandó nyomáson, hogy a gáz fajhő állandó térfogaton.
Más szóval - ez a mennyiségű energiát, hogy meg kell tölteni, hogy visszatérjen a gáz a palackban egy korábbi állapotát.
Atkinson ciklusú
Azt találta 1882-ben James Atkinson, a brit mérnök. Atkinson ciklus hatékonyságát növeli az Otto-ciklusnak, de csökkenti a veszteségi teljesítmény. A fő különbség - különböző időpontokban, különböző végrehajtási ciklus a motor működését.
Különleges Atkinson motor kar kialakítás lehetővé teszi, hogy mind a négy ütemű csak egy fordulat a főtengelyt. Továbbá, ez a kialakítás teszi a dugattyú mozog különböző hosszúságú: lökete közben a dugattyú szívó és kipufogó hosszabb során kompressziós és expanziós.
Egy másik jellemzője a motor, amely időzítési bütykök (nyitó és záró szelepek) található közvetlenül a forgattyús tengely. Ez szükségtelenné teszi a külön telepítés egy vezérműtengely. Sőt, nem kell telepíteni egy szűkítő, mint a főtengely forog fele sebességgel. A XIX században, a terjedését a motor nem kapott, mivel a bonyolult mechanika, de a végén a huszadik században vált egyre népszerűbb, mivel kezdték használni a hibridek.
Tehát a drága Lexus állni a furcsa gépeket? Távolról sem az Atkinson ciklusú tiszta formában és senki sem fogja eladni, de hogy módosítsa a hagyományos motorok alatta - teljesen valós. Ezért nem lesz hosszú életű henceg Atkinson és lépni a ciklus, hogy valósággá váljon.
Miller ciklus
Miller ciklus javasolt 1947-ben az amerikai mérnök Ralfom Millerom módjaként előnyeit ötvözik az Atkinson motor egy egyszerű motor Otto. Ahelyett, hogy a mechanikai sűrítési ütem rövidebb, mint a szélütés, a munkaütem (mint egy klasszikus motor Atkinson, ahol a dugattyú felfelé mozog gyorsabban, mint az alsó), Miller dolgozott, hogy csökkentse a sűrítési ütem miatt a szívási ütem fenntartása a dugattyú felfelé és lefelé mentén egyforma sebesség (mint a klasszikus Otto-motor).
Ehhez, Miller javasolt két különböző megközelítést: vagy, hogy lezárja a szívószelep lényegében vége előtt a szívási ütem, illetve zárja be jól vége után a löket. Az első megközelítés szülők a kódneve „rövidített bevitel”, a második - „csonka tömörítés.” Végső soron, mindkét megközelítés hozam azonos: csökkentése a tényleges tömörítési arány a munkaképes keveréket a geometriai, miközben a ugyanolyan fokú tágulási (azaz az ütemet löket ugyanaz marad mind Otto motorok és sűrítési ütem, mivel csökken - például Atkinson, csak nem csökken az idő múlásával, és az összenyomódás mértékét a keverék).
Így Miller keveréket a motor sűrített kevesebb, mint kellene tömöríteni a motor Otto azonos mechanikai geometria. Ez lehetővé teszi, hogy növelje a geometriai tömörítési arány (és következésképpen a expanzió mértéke!) A meghatározott határértékek felett okoz detonációs tulajdonságait az üzemanyag - vezetnek tényleges tömörítés az elfogadható értékek miatt a fent leírt „lerövidítve a kompressziós ciklus.” Más szóval, az azonos aktuális tömörítési arány (üzemanyag Limited) Miller motor lényegesen nagyobb mértékű bővülése, mint az Otto motor. Ez lehetővé teszi, hogy jobban kihasználja az energia a bővülő gázok a hengerben, hogy valójában növeli a termikus hatásfoka a motor kiváló hatásfokú motor, és így tovább. Szintén az egyik előnye a Miller ciklus a lehetőségét, hogy egy szélesebb variáció a gyújtás időzítését anélkül, hogy a robbanás kockázatának, ami több lehetőséget mérnökök.
Az előny növeli a termikus hatásfok tekintetében a Miller ciklus Otto-ciklushoz elvesztésével járt együtt a csúcs kimeneti teljesítmény egy adott méretű (és súly) a motor rosszabbodása miatt henger feltöltés. Mivel az azonos Miller kimeneti teljesítmény lenne szükség nagyobb motor, mint Otto motor, az erősítés fokozza a ciklus termikus hatásfok részben töltött nőtt, a motorral együtt méretek, mechanikai veszteség (súrlódás, rezgés, és így tovább. D.).
dízelüzemű
És végül, van legalább röviden felidézni a dízel ciklust. Rudolf Diesel eredetileg akart létrehozni egy motor, ami már olyan közel a Carnot-ciklus, ahol a hatékonyság meghatározása csak a különbség a munkaközeg hőmérsékletét. De ahogy a motort lehűlni az abszolút nulla - nem menő, Diesel elment a másik irányba. Növelte a legmagasabb hőmérséklet, amely akkor kezdődött, hogy összenyomja a tüzelőanyag transzcendens értékeket abban az időben. Motor kiderült igazán nagy hatásfokú, de dolgozott kezdetben kerozin. Az első prototípusok Rudolf 1893-ban épült, és csak az elején a huszadik század haladt a más típusú üzemanyag, beleértve a dízel.