Miller-, Atkinson- és Otto-ciklus: miben különböznek?

A Miller-ciklus, az Atkinson-ciklus és az Otto-ciklus egyértelmű különbséget mutat: a töltésnyomást és a hatásfokot. Meg tudnád mondani, melyik a legjobb a jelenlegi gyakorlatban?

Amióta az első, belsőégésű dugattyús motorral (MCIA) szerelt járművek megjelentek a piacon, ezek fejlődtek, sőt új változatok is születtek, amelyek célja az adott járművek teljesítményének javítása.

Mindenekelőtt érdemes emlékezni arra, hogy a belsőégésű dugattyús motorok hengerszám, a hengerek elrendezése, sőt a ciklus típusa szerint csoportosíthatók. Ma egy kicsit tovább szeretnénk menni, és elmagyarázzuk a modern autókban leggyakoribb három ciklus lényegét. Ez a Miller-ciklus, az Atkinson-ciklus és az Otto-ciklus, miben különböznek egymástól?

Miből áll és miben különbözik az Otto-ciklus?

Az Otto-ciklus négyütemű, célja pedig a kémiai energia mechanikai energiává alakítása. Az első szakaszt szívásnak nevezzük. Ilyenkor a dugattyú a felső holtponttól az alsóig lefelé mozog a hengerben, és levegő-benzin keveréket szív be.

A második szakasz, a sűrítés során a dugattyú az alsó holtpontról a felsőre mozog, és összenyomja a keveréket. Amikor a dugattyú eléri a felső részt, a gyújtógyertya szikrája begyújtja a keveréket.

A harmadik szakasz, a robbanás során a korábban keletkezett erő mozgatja a dugattyút, hogy az ismét a kiindulási helyzetbe süllyedjen, és így mechanikai energiát termeljen. A negyedik szakasz a kipufogás, amikor a motor kiüríti az égés során keletkezett gázokat. Ahhoz, hogy ez a mozgás hatékonyan működjön, a szerkezeteknek összehangoltan kell működniük, különösen a szelepek nyitásánál és zárásánál.

Az Otto-ciklusban az első szakaszban a szelepek kinyílnak és beengedik a keveréket, a másodikban a szívószelep záródik, a kipufogószelep pedig zárva marad. A harmadik szakaszban mindkét szelep zárva van, a negyedikben pedig csak a kipufogószelep nyílik ki.

Hogyan működik az Atkinson-ciklus?

Az Atkinson-ciklus működése hasonló az Otto-ciklusjéhoz. Az egyetlen különbség a sűrítési szakaszban található. Ezeknél a motoroknál a szívószelep a dugattyú felfelé mozgása során a felső holtpontig hosszabb ideig marad nyitva.

Míg az Otto-ciklusban a szívószelepek a felfelé irányuló mozgás kezdete után rövid idővel záródtak, az Atkinson-ciklusban ez az idő megnő.

Mi a különleges a Miller-ciklusban?

A Miller-ciklust használó motorok ugyanolyanok, mint az Atkinson-ciklusú motorok, de kiegészülnek egy töltőlevegő-nyomással. Az ilyen motorok fő előnye a nagyobb hatásfok, ami kisebb fogyasztásban nyilvánul meg. Viszont a hengerben csökkenő kompresszió miatt csökken a nyomaték és ezzel együtt a teljesítmény is.

Ebben a ciklusban a teljesítményhiányt részben a töltőlevegő-nyomás oldja meg. A Miller-ciklust főként hibrid járművekben alkalmazzák, mert a nyomatékhiányt egy villanymotor pótolja, amely, mint mindenki tudja, azonnali és meglehetősen nagy nyomatékot ad.

Mely motoralkatrészek vesznek részt a Miller-, az Atkinson- és az Otto-ciklusban?

Henger

Ez az alkatrész hengeres, és ebben helyezkedik el a dugattyú. Emellett ez tartalmazza a keveréket a sűrítés előtt és alatt.

Dugattyú

Felfelé és lefelé mozog, hogy összenyomja a levegő-benzin keveréket.

Hajtórúd

Ez az alkatrész köti össze a dugattyút a főtengellyel.

Főtengely

A dugattyún és a hajtórúdon keresztül, körkörös mozgással a sebességváltón át juttatja a mozgást a kerekekhez.

Vezérműtengely-bütyök

Jellegzetes, tojásra emlékeztető alakjuk van, és forogva nyitják és zárják a szelepeket.

Szelep

Feladatuk, hogy a levegő beléphessen a hengerbe.

Gyújtógyertya

Szikrával indítják el a ciklus harmadik szakaszát.