Miller, Atkinson i Otto ciklusi: po čemu se razlikuju?

Miller ciklus, Atkinson ciklus i Otto ciklus imaju jasnu razliku: prisilno punjenje i učinkovitost. Znate li reći koji je danas najbolji?

Otkako su se na tržištu pojavili prvi automobili s klipnim motorima s unutarnjim izgaranjem, skraćeno MCIA, oni su se razvijali, a pojavile su se i nove varijante čiji je cilj poboljšati performanse predmetnih vozila.

Prije svega, važno je podsjetiti da se klipni motori s unutarnjim izgaranjem mogu razvrstati prema broju i rasporedu cilindara te čak i prema vrsti ciklusa. Danas želimo ići malo dalje i objasniti u čemu se sastoje tri najčešća ciklusa u suvremenim automobilima. Riječ je o Miller ciklusu, Atkinson ciklusu i Otto ciklusu. Po čemu se razlikuju?

U čemu se sastoji Otto ciklus i po čemu se razlikuje?

Otto ciklus ima četiri takta i njegov cilj je pretvoriti kemijsku energiju u mehaničku. Prvi korak naziva se usis. Tu se klip spušta niz cilindar od gornje mrtve točke do donje, punећi cilindar smjesom zraka i benzina.

Druga faza, kompresija, sastoji se od pomaka od donje mrtve točke do gornje, sabijajući ili stišćući smjesu. Kad klip dođe do vrha, dolazi do paljenja iskrom koju stvara svjećica.

Treći korak, ekspanzija, sastoji se od toga da sila generirana prethodno pomakne klip tako da se ponovno spusti u početni položaj, stvarajući mehaničku energiju. Četvrta faza, nazvana ispuh, sastoji se od toga da motor izbaci plinove nastale izgaranjem. Da bi se to kretanje učinkovito odvijalo, mehanizmi moraju biti sinkronizirani, osobito pri otvaranju i zatvaranju ventila.

U Otto ciklusu, u prvoj fazi ventili se otvaraju propuštajući smjesu, u drugoj se usisni ventil zatvara, a ispušni ostaje zatvoren. U trećoj fazi oba su ventila zatvorena, dok se u četvrtoj fazi otvara samo ispušni ventil.

Atkinson ciklus, kako funkcionira?

Atkinson ciklus je po funkcioniranju sličan Otto ciklusu. Jedina razlika nalazi se u fazi kompresije. Kod ovakvih motora usisni ventil ostaje otvoren dulje tijekom pomaka klipa prema gornjoj mrtvoj točki.

Dok se kod Otto ciklusa usisni ventili zatvaraju nedugo nakon početka uzlaznog pomaka, kod Atkinson ciklusa to se vrijeme produljuje.

Miller ciklus, što je u njemu posebno?

Motori koji koriste Miller ciklus isti su kao motori s Atkinson ciklusom, ali im se dodaje prisilno punjenje. Ovakvi motori imaju glavnu prednost, a to je veća učinkovitost, što se prevodi u manju potrošnju, no zato, smanjenjem kompresije u cilindru, smanjuje se i obrtni moment, a time i snaga.

Kod ovog ciklusa problem nedostatka snage djelomično se rješava prisilnim punjenjem. Miller ciklus se najviše koristi u hibridnim vozilima, jer se nedostatak obrtnog momenta nadoknađuje dodavanjem elektromotora, za koji je svima poznato da nudi trenutačan i prilično visok obrtni moment.

Koji dijelovi motora sudjeluju u Miller, Atkinson i Otto ciklusima?

Cilindar

Ovaj dio je cilindričan i u njemu se nalazi klip. Osim toga, zadužen je za smještaj smjese prije i tijekom kompresije.

Klip

Giba se gore-dolje kako bi sabio smjesu zraka i benzina.

Klipnjača

Ovaj dio povezuje klip s radilicom.

Radilica

Preko klipa i klipnjače te kružnim gibanjem prenosi kretanje na kotače putem prijenosa.

Bregasti vratilo

Imaju vrlo karakterističan oblik, konkretno jajolik, i okreću se kako bi otvarali i zatvarali ventile.

Ventili

Njihova je funkcija omogućiti ulazak zraka u cilindar.

Svjećice

Zadužene su za pokretanje treće faze ciklusa pomoću iskre.