- Tehnika i motori
- Parent Category: AMS
- Objava
Atkinsonov ciklus
Oduvijek su ljudi pokušavali izumiti nešto što će ih zamijeniti u izvršavanju obavljanja najtežih poslova. James Watt je sa parnom mašinom pokrenuo industrijsku revoluciju. Kasnije je bilo nebrojeno mnogo raznih pokušaja, no samo su rijetki zaživjeli. Inače kod inovacija je slučaj, da inovacija može biti odlična, ali da nikada ne ugleda svjetlo dana u vidu neke šire upotrebe.
Jednostavno takav je splet okolnosti. Nema novca za realizaciju, pomalo pada u zaborav i to je to. Automotosvijet.com
Ko je u stvari čuo za Atkinsonov ciklus rada motora sa unutrašnjim sagorijevanjem, ili Atkinsonov motor? Koristi li se danas? Atkinson je u stvari prezime čovjeka po imenu Jason, koji je inovirao Atkinsonov motor čak 1882. godine.
Automotosvijet.com
Evo odgovora, obrnutim redoslijedom: koristi! I to Ford Escape hibrid i Toyotin hibrid: Prius pa i onaj trenutno najnoviji - treće generacije. I možda još neka vozila, nevažno za ovaj tekst.
Atkinson ciklus je primijenjen kod današnjih četverotaktnih benzinaca sa ciljem povećanja efikasnosti potrošnje goriva. Čak je 10 posto efikasniji od uobičajnih četverotaktnih motora, a ima i jednu manu, a to je da iz iste radne zapremine izvlačni manje snage.
Kod četverotaktnih motora Atkinsonov režim rada podrazumijeva da se usisni ventil zadrži još neki, određeni, vremenski period otvorenim kako bi se, dok počinje takt sabijanja, dio gasova-smješe koja je ušla u cilindar vratila nazad u usisnu granu. Na ovaj način se smanjuju gubici u snazi izazvani potpritiskom koji nastaje u usisnoj grani. Ovdje se radi o tome da se dio snage iskoristi prilikom otvaranja ventila za početak usisavanja, to jest, savladavanje potpritiska koji vlada u usisnoj grani (pogrešno nazivanim vakuumom). Vraćanjem dijela usisane smješe se u usisnoj grani smanjuje nastali potpritisak i motor manje snage troši prilikom samog početka usisavanja i usisavanja smješe.
Automotosvijet.com
U cilindru se, radi vraćanja dijela smješe u usisnu granu kroz usisni ventil, nalazi manje smješe nego bi se nalazilo u klasičnom četvorotaktnom motoru. Ovo znači da prostor u koji treba sabiti smješu, kako bi se pripremila za takt sagorijevanja-ekspanzije, treba biti manji. Manji prostor za sabijanje smješe u odnosu na ukupnu zapreminu cilindra je takozvani stepen sabijanja (kompresije). Kod benzinaca se kreće otprilike oko 1:8 do 1:11, dok se kod Atkinsonovog režima rada ovaj stepen kompresije penje na 1:13,5 (odnos zapremine koju zauzima sabijena smjesa i zapremine cilindra). Ovo direktno implicira bolje iskorištenje goriva, ali ovakvi motori ne mogu razviti najveću snagu kakvu bi razvili da se usisni ventil ranije zatvori i zadrži sav fluid koji je ušao u cilindar. No zato su efikasniji u potrošnji goriva, i za isti rad potroše manje goriva, jer se prilikom širenja iskoristi više napravljenog rada. To je on razlika u stepenu kompresije 13,5 na primjer naprema 11, gdje dakle jedinica sagorjelih gasova duže vrši pritisak na čelo klipa, i duže koristi sagorjelo gorivo.
Konkretno na primjeru, motor sa Atkinsonovim režimom rada od dva litra zapremine bi mogao razviti najveću snagu kao neki motor manje zapremine, no zato bi efikasnije trošio gorivo, jer bi iskoristio i jedan dio takta ekspanzije koji inače napusti cilindar u taktu ispuhavanja u ispušni sistem.
Auomotosvijet.com
Gornja ilustracija: Atkinsonov režim rada je efikasan u određenom broju obrtaja. Dijagramgore, pokazuje da senajefikasniji režim rada motora proteže od 1.600 do 2.710 obrtaja u minuti radilice motora, kada se utrošni najmanje grama goriva za jedinicu dobijene snage motora.
Analogija se može povući na dizel motore, tačnije objasniti njihovu veću efikasnost od benzinaca. kod dizel motora je stepen kompresije reda veličina čak 1:18 i više.
Oni motori sa ovakvim načinom rada, ali sa dodatnim punjačima se nazivaju motori sa Atkinson-Millerovim režimom rada, a ovo je poželjno kada se od motora traži više snage pri većem broju obrtaja.
Atkinsonov ciklus rada je efikasan u nekom određenom intervalu broja obrtaja, obično od 2.000 do 4.500 obrtaja radilice motora. Čak se i radilica kod ovakvih motora ne postavlja centralno ispod centra cilindara, nego se pomakne u jednu stranu. Na ovaj način se smanjuje trenje koje treba savladati i poboljša prelazak takozvane "mrtve tačke" koja se inače prevaziđe zamajcem. Mrtve tačke su tačke kada je radilica u najvišem ili najnižem položaju. U ovom položaju bi bilo nemoguće dobijanje rada, jer pritisak klipnjače se ne prenosi ekscentrično nego direktno na osu radilice (koljenasto vratilo). Vrtnjom zamajca određene mase, koji je kruto spojen za radilicu, ovi položaji se prođu bez problema. Au
tomotosvijet.com
Kod motora sa Atkinsonovim ciklusom rada, motor trpi manja naprezanja, što znači da se može upotrijebiti lakša konstrukcija, a ona opet implicira lakše podmazivanje i manje gubitke snage na savladavanje trenja.
Ponekad se motor sa Atkinsonovim ciklusom naziva i petotaktnim motorom, gdje je i onaj dio ispuhavanja dijela usisane smješe nazad u usisnu granu označen kao jedan takt.
Nedžad Grebović, dipl.ing.maš.
Tekst niti dio teksta ne smije se kopirati bez dopuštenja magazina.
Isključiva prava na članak ima AutoMotoSvijet
