Cikli Miller, Atkinson in Otto – v čem se razlikujejo?

Miller, Atkinsonov in Ottov cikel imajo jasno razliko: polnjenje z dodatnim zrakom in učinkovitost. Ali bi znali povedati, kateri je danes najboljši?

Od prihoda prvih avtomobilov z batnimi motorji z notranjim zgorevanjem, imenovanimi MCIA, so se ti razvijali, pojavljale pa so se tudi nove različice, katerih cilj je izboljšati zmogljivost zadevnih vozil.

Najprej je pomembno spomniti, da se batni motorji z notranjim zgorevanjem lahko razvrstijo glede na število in razporeditev valjev ter celo glede na vrsto cikla. Danes želimo iti še malo dlje in razložiti, v čem so tri najpogostejši cikli v sodobnih avtomobilih. Gre za Miller, Atkinsonov in Ottov cikel – v čem se razlikujejo?

Kaj je Ottov cikel in v čem se razlikuje?

Ottov cikel ima štiri takte in njegov cilj je pretvoriti kemijsko energijo v mehansko. Prvi korak se imenuje sesanje. Tu bat potuje po valju navzdol od zgornje do spodnje mrtve točke in napolni valj z zmesjo zraka in bencina.

Druga faza, stiskanje, pomeni gibanje od spodnje do zgornje mrtve točke, pri čemer se zmes stisne. Ko bat doseže zgornji del, pride do vžiga s pomočjo iskre, ki jo ustvari svečka.

Tretji korak, eksplozija, pomeni, da sila, ustvarjena prej, premakne bat, da se ta spet spusti v začetni položaj, s čimer nastane mehanska energija. Četrta faza, imenovana izpuh, pomeni, da motor izpusti plin, ki nastane pri zgorevanju. Da bi se to gibanje učinkovito izvedlo, morajo biti mehanizmi usklajeni, predvsem pri odpiranju in zapiranju ventilov.

V Ottovem ciklu se v prvi fazi ventili odprejo in spustijo zmes, v drugi se sesalni ventil zapre, izpušni pa ostane zaprt. V tretji fazi sta oba ventila zaprta, v četrti pa se odpre samo izpušni ventil.

Atkinsonov cikel – kako deluje?

Atkinsonov cikel je po delovanju podoben Ottovemu ciklu. Edina razlika je v fazi stiskanja. Pri teh motorjih sesalni ventil ostane odprt dlje časa med gibanjem bata do zgornje mrtve točke.

Če so se pri Ottovem ciklu sesalni ventili zaprli kmalu po začetku vzpenjanja bata, se ta čas pri Atkinsonovem ciklu podaljša.

Miller cikel – kaj je posebnega?

Motorji, ki uporabljajo Miller cikel, so enaki motorjem z Atkinsonovim ciklom, vendar jim je dodano polnjenje z dodatnim zrakom. Glavna prednost teh motorjev je večja učinkovitost, kar pomeni manjšo porabo, vendar pa se z zmanjšanjem kompresije v valju zmanjšata navor in posledično moč.

Pri tem ciklu se težava pomanjkanja moči delno reši s polnjenjem z dodatnim zrakom. Miller cikel se uporablja predvsem v hibridnih vozilih, saj se pomanjkanje navora kompenzira z dodatkom električnega motorja, ki, kot je znano, ponuja takojšen in precej visok navor.

Kateri deli motorja sodelujejo pri Miller, Atkinsonovem in Ottovem ciklu?

Valj

Ta del je valjast in v njem se giblje bat. Poleg tega v njem zadrži zmes pred stiskanjem in med njim.

Bat

Giblje se gor in dol ter stiska zmes zraka in bencina.

Batnica

Ta del povezuje bat z ročično gredjo.

Ročična gred

Preko bata in batnice ter s krožnim gibanjem prenaša gibanje na kolesa prek menjalnika.

Bregasti gredi

Imajo zelo značilno obliko, natančneje jajčasto, in se vrtijo, da odpirajo in zapirajo ventile.

Ventili

Njihova naloga je omogočiti vstop zraka v valj.

Svečke

Odgovorne so za začetek tretje faze cikla s pomočjo iskre.