دورات ميلر وأتكينسون وأوتو، ما الفرق بينها؟

Mónica Redondo @MonicaRedondoD 5 October 2019 4 min.

دورات ميلر وأتكينسون وأوتو، ما الفرق بينها؟

تتميز دورة ميلر ودورة أتكينسون ودورة أوتو بفارق واضح، وهو الشحن الفائق والكفاءة. هل تستطيع أن تحدد أيها الأفضل في الوقت الحالي؟

منذ ظهور أولى السيارات المزودة بمحركات الاحتراق الداخلي المكبسية، والمعروفة باسم MCIA، وهي في تطور مستمر، بل وظهرت متغيرات جديدة تهدف إلى تحسين أداء المركبات المعنية.

قبل كل شيء، من المهم التذكير بأنه يمكن تصنيف محركات الاحتراق الداخلي المكبسية وفقًا لـعدد الأسطوانات وموضعها، بل وحتى نوع الدورة. نود اليوم أن نتعمق قليلاً ونشرح ماهية الدورات الثلاث الأكثر شيوعًا في السيارات الحديثة. وهي دورة ميلر ودورة أتكينسون ودورة أوتو، فما الفرق بينها؟

ما هي دورة أوتو وما الذي يميزها؟

تتكون دورة أوتو من أربعة أشواط، وهدفها تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة ميكانيكية. الخطوة الأولى تسمى السحب. هنا يهبط المكبس داخل الأسطوانة من النقطة الميتة العليا إلى السفلى، فيملؤها بخليط الهواء والبنزين.

أما المرحلة الثانية، الضغط، فتتمثل في حركة المكبس من النقطة الميتة السفلى إلى العليا، فيضغط الخليط. وعندما يصل المكبس إلى الأعلى، يحدث الاشتعال بفعل الشرارة التي تولدها شمعة الإشعال.

أما الخطوة الثالثة، الاحتراق، فتتمثل في أن القوة المتولدة سابقًا تدفع المكبس ليعود إلى الأسفل، مولدةً بذلك طاقة ميكانيكية. أما المرحلة الرابعة، المسماة العادم، فيطرد فيها المحرك الغازات الناتجة عن الاحتراق. ولكي تتم هذه الحركة بفعالية، يجب أن تكون الآليات متزامنة، خاصة في فتح الصمامات وإغلاقها.

في دورة أوتو، تفتح الصمامات في المرحلة الأولى للسماح بدخول الخليط، وفي الثانية يُغلق صمام السحب ويبقى صمام العادم مغلقًا. وفي الثالثة يكون الصمامان مغلقين، بينما في الرابعة يُفتح صمام العادم فقط.

دورة أتكينسون، كيف تعمل؟

تشبه دورة أتكينسون دورة أوتو من حيث طريقة العمل. والفرق الوحيد يكمن في مرحلة الضغط. ففي هذا النوع من المحركات يبقى صمام السحب مفتوحًا لفترة أطول خلال مسار المكبس حتى النقطة الميتة العليا.

إذا كانت صمامات السحب في دورة أوتو تُغلق بعد وقت قصير من بدء الحركة الصاعدة، فإن هذا الوقت يزداد في دورة أتكينسون.

دورة ميلر، ما الذي يميزها؟

المحركات التي تستخدم دورة ميلر تماثل محركات دورة أتكينسون، لكن يُضاف إليها الشحن الفائق. ولهذا النوع من المحركات ميزة رئيسية هي الكفاءة الأعلى، ما يترجم إلى استهلاك أقل، لكن في المقابل، ومع تقليل الضغط داخل الأسطوانة، يتراجع عزم الدوران وبالتالي القدرة.

في هذا النوع من الدورات تُحل مشكلة نقص القدرة جزئيًا عبر الشحن الفائق. وتُستخدم دورة ميلر بشكل أساسي في المركبات الهجينة، إذ يُعوَّض نقص عزم الدوران بإضافة محرك كهربائي، المعروف بأنه يوفر عزم دوران فوريًا وعاليًا جدًا.