κύκλος Miller ( Κύκλος Μίλερ) προτάθηκε το 1947 από τον Αμερικανό μηχανικό Ralph Miller ως ένας τρόπος να συνδυαστούν τα πλεονεκτήματα του κινητήρα Atkinson με τον απλούστερο μηχανισμό εμβόλου του κινητήρα Diesel ή Otto.

Ο κύκλος σχεδιάστηκε για να μειώσει ( περιορίζω) θερμοκρασία και πίεση φόρτισης καθαρού αέρα ( θερμοκρασία αέρα φόρτισης) πριν από τη συμπίεση ( συμπίεση) στον κύλινδρο. Ως αποτέλεσμα, η θερμοκρασία καύσης στον κύλινδρο μειώνεται λόγω αδιαβατικής διαστολής ( αδιαβατική διαστολή) φρέσκο ​​φορτίο αέρα όταν εισέρχεται στον κύλινδρο.

Η έννοια του κύκλου Miller περιλαμβάνει δύο παραλλαγές ( δύο παραλλαγές):

α) επιλογή ώρας πρόωρου κλεισίματος ( προχωρημένος χρόνος κλεισίματος) βαλβίδα εισαγωγής ( βαλβίδα εισροής) ή κλείσιμο εκ των προτέρων - πριν από το κάτω νεκρό σημείο ( κάτω νεκρό σημείο);

β) επιλογή του καθυστερημένου χρόνου κλεισίματος της βαλβίδας εισαγωγής - μετά το κάτω νεκρό σημείο (BDC).

Αρχικά χρησιμοποιήθηκε ο κύκλος Miller ( αρχικά χρησιμοποιήθηκε) για να αυξηθεί η ειδική ισχύς ορισμένων κινητήρων ντίζελ ( μερικοί κινητήρες). Μείωση της θερμοκρασίας της φόρτισης φρέσκου αέρα ( Μείωση της θερμοκρασίας της φόρτισης) στον κύλινδρο του κινητήρα οδήγησε σε αύξηση της ισχύος χωρίς σημαντικές αλλαγές ( σημαντικές αλλαγές) μπλοκ κυλίνδρων ( μονάδα κυλίνδρου). Αυτό εξηγήθηκε από το γεγονός ότι η μείωση της θερμοκρασίας στην αρχή του θεωρητικού κύκλου ( στην αρχή του κύκλου) αυξάνει την πυκνότητα φόρτισης αέρα ( πυκνότητα αέρα) χωρίς αλλαγή πίεσης ( αλλαγή στην πίεση) στον κύλινδρο. Ενώ το όριο μηχανικής αντοχής του κινητήρα ( μηχανικό όριο του κινητήρα) μετατοπίζεται σε υψηλότερη ισχύ ( υψηλότερη ισχύ), όριο θερμικού φορτίου ( όριο θερμικού φορτίου) μετατοπίζεται σε χαμηλότερες μέσες θερμοκρασίες ( χαμηλότερες μέσες θερμοκρασίες) κύκλος.

Στη συνέχεια, ο κύκλος Miller δημιούργησε ενδιαφέρον όσον αφορά τη μείωση των εκπομπών NOx. Η εντατική εκπομπή επιβλαβών εκπομπών NOx ξεκινά όταν η θερμοκρασία στον κύλινδρο του κινητήρα υπερβαίνει τους 1500 ° C - σε αυτήν την κατάσταση, τα άτομα αζώτου γίνονται χημικά ενεργά ως αποτέλεσμα της απώλειας ενός ή περισσότερων ατόμων. Και όταν χρησιμοποιείτε τον κύκλο Miller με μείωση της θερμοκρασίας του κύκλου ( μειώστε τις θερμοκρασίες του κύκλου) χωρίς αλλαγή ισχύος ( σταθερή ισχύς) μείωση 10% στις εκπομπές NOx σε πλήρες φορτίο και μείωση 1% ( τοις εκατό) μείωση της κατανάλωσης καυσίμου. Κυρίως ( κυρίως) αυτό οφείλεται σε μείωση των απωλειών θερμότητας ( απώλειες θερμότητας) στην ίδια πίεση στον κύλινδρο ( επίπεδο πίεσης κυλίνδρου).

Ωστόσο, η σημαντικά υψηλότερη πίεση υπερπλήρωσης ( σημαντικά υψηλότερη πίεση υπερπλήρωσης) στην ίδια αναλογία ισχύος και αέρα προς καύσιμο ( αναλογία αέρα/καυσίμου) εμπόδισε την ευρεία χρήση του κύκλου Miller. Εάν η μέγιστη επιτεύξιμη πίεση στροβιλοσυμπιεστή αερίου ( μέγιστη επιτεύξιμη πίεση υπερπλήρωσης) θα είναι πολύ χαμηλή σε σχέση με την επιθυμητή τιμή της μέσης αποτελεσματικής πίεσης ( επιθυμητή μέση αποτελεσματική πίεση), τότε αυτό θα οδηγήσει σε σημαντικό περιορισμό της απόδοσης ( σημαντική υποβάθμιση). Ακόμη και σε περίπτωση επαρκώς υψηλής πίεσης υπερπλήρωσης, η πιθανότητα μείωσης της κατανάλωσης καυσίμου θα εξουδετερωθεί μερικώς ( μερικώς εξουδετερωμένο) λόγω πολύ γρήγορης ( πολύ γρήγορα) μείωση της απόδοσης του συμπιεστή και του στροβίλου ( συμπιεστή και τουρμπίνα) υπερσυμπιεστής αερίου σε υψηλές αναλογίες συμπίεσης ( υψηλές αναλογίες συμπίεσης). Έτσι, η πρακτική χρήση του κύκλου Miller απαιτούσε τη χρήση υπερσυμπιεστή αερίου με πολύ υψηλή αναλογία συμπίεσης ( πολύ υψηλές αναλογίες πίεσης συμπιεστή) και υψηλή απόδοση σε υψηλούς λόγους συμπίεσης ( εξαιρετική απόδοση σε αναλογίες υψηλής πίεσης).

Ρύζι. 6.Σύστημα υπερσυμπίεσης δύο σταδίων

Έτσι σε κινητήρες υψηλής ταχύτητας 32FX της εταιρείας " Niigata Engineering» μέγιστη πίεση καύσης P max και θερμοκρασία στο θάλαμο καύσης ( θάλαμος καύσης) διατηρούνται σε μειωμένο φυσιολογικό επίπεδο ( κανονικό επίπεδο). Αλλά ταυτόχρονα, η μέση αποτελεσματική πίεση αυξάνεται ( φρένο σημαίνει αποτελεσματική πίεση) και μείωσε το επίπεδο των επιβλαβών εκπομπών NOx ( μείωση των εκπομπών NOx).

Ο κινητήρας ντίζελ 6L32FX της Niigata επιλέγει την πρώτη επιλογή κύκλου Miller: πρόωρο κλείσιμο της βαλβίδας εισαγωγής 10 μοίρες πριν από το BDC (BDC), αντί για 35 μοίρες μετά το BDC ( μετά BDC) όπως ο κινητήρας 6L32CX. Επειδή ο χρόνος πλήρωσης μειώνεται, σε κανονική πίεση υπερπλήρωσης ( κανονική πίεση ώθησης) μικρότερος όγκος φορτίου φρέσκου αέρα εισέρχεται στον κύλινδρο ( ο όγκος του αέρα μειώνεται). Κατά συνέπεια, η πορεία της διαδικασίας καύσης καυσίμου στον κύλινδρο επιδεινώνεται και, ως αποτέλεσμα, η ισχύς εξόδου μειώνεται και η θερμοκρασία των καυσαερίων αυξάνεται ( η θερμοκρασία των καυσαερίων αυξάνεται).

Για να αποκτήσετε την προηγούμενη καθορισμένη ισχύ εξόδου ( στοχευμένη παραγωγή) είναι απαραίτητο να αυξηθεί ο όγκος του αέρα με μειωμένο χρόνο εισόδου του στον κύλινδρο. Για να το κάνετε αυτό, αυξήστε την πίεση υπερπλήρωσης ( αυξήστε την πίεση ώθησης).

Ταυτόχρονα, ένα μονοβάθμιο σύστημα υπερσυμπίεσης αερίου ( στροβιλοσυμπιεστή ενός σταδίου) δεν μπορεί να παρέχει υψηλότερη πίεση ώθησης ( υψηλότερη πίεση ώθησης).

Ως εκ τούτου, αναπτύχθηκε ένα σύστημα δύο σταδίων ( σύστημα δύο σταδίων) υπερσυμπιεστή αερίου, στην οποία οι υπερσυμπιεστές χαμηλής και υψηλής πίεσης ( στροβιλοσυμπιεστές χαμηλής και υψηλής πίεσης) είναι διαδοχικά ( συνδεδεμένο σε σειρά) σε ακολουθία. Μετά από κάθε υπερσυμπιεστή, εγκαθίστανται δύο ενδιάμεσοι ψύκτες ( παρεμβαλλόμενοι ψύκτες αέρα).

Η εισαγωγή του κύκλου Miller μαζί με ένα σύστημα υπερπλήρωσης αερίου δύο σταδίων κατέστησε δυνατή την αύξηση του συντελεστή ισχύος σε 38,2 (μέση ενεργή πίεση - 3,09 MPa, μέση ταχύτητα εμβόλου - 12,4 m/s) με φορτίο 110% ( μέγιστο απαιτούμενο φορτίο). Αυτό είναι το καλύτερο αποτέλεσμα που επιτυγχάνεται για κινητήρες με διάμετρο εμβόλου 32 cm.

Επιπλέον, παράλληλα, επιτεύχθηκε μείωση κατά 20% στο επίπεδο των εκπομπών NOx ( Επίπεδο εκπομπών NOx) έως 5,8 g/kWh στο πρότυπο IMO των 11,2 g/kWh. Κατανάλωση καυσίμου ( κατανάλωση καυσίμου) αυξήθηκε ελαφρώς όταν εργάζεστε σε χαμηλά φορτία ( χαμηλά φορτία) δουλειά. Ωστόσο, σε μεσαία και υψηλά φορτία ( υψηλότερα φορτία) η κατανάλωση καυσίμου μειώθηκε κατά 75%.

Έτσι, η απόδοση του κινητήρα Atkinson αυξάνεται με τη μηχανική μείωση του χρόνου (το έμβολο κινείται προς τα πάνω πιο γρήγορα παρά προς τα κάτω) της διαδρομής συμπίεσης σε σχέση με τη διαδρομή ισχύος (διαστολή διαστολής). Στον κύκλο Μίλερ εγκεφαλικό επεισόδιο συμπίεσης σε σχέση με την εργασία συντομεύεται ή διευρύνεται με τη διαδικασία πρόσληψης . Ταυτόχρονα, η ταχύτητα του εμβόλου πάνω-κάτω διατηρείται η ίδια (όπως στον κλασικό κινητήρα Otto-Diesel).

Με την ίδια πίεση υπερπλήρωσης, η φόρτιση του κυλίνδρου με καθαρό αέρα μειώνεται λόγω μείωσης του χρόνου ( μειωθεί με κατάλληλο συγχρονισμό) άνοιγμα βαλβίδας εισαγωγής ( βαλβίδα εισαγωγής). Επομένως, μια νέα φόρτιση αέρα ( φόρτιση αέρα) στον υπερσυμπιεστή είναι συμπιεσμένος ( συμπιεσμένο) σε υψηλότερη πίεση υπερπλήρωσης από αυτή που απαιτείται για τον κύκλο του κινητήρα ( κύκλος κινητήρα). Έτσι, αυξάνοντας την ποσότητα της πίεσης υπερπλήρωσης με μειωμένο χρόνο ανοίγματος της βαλβίδας εισαγωγής, το ίδιο τμήμα φρέσκου αέρα εισέρχεται στον κύλινδρο. Ταυτόχρονα, ένα φρέσκο ​​φορτίο αέρα, που διέρχεται από μια σχετικά στενή περιοχή ροής εισόδου, διαστέλλεται (φαινόμενο γκαζιού) στους κυλίνδρους ( κυλίνδρους) και ψύχεται ανάλογα ( επακόλουθη ψύξη).

Atkinson, Miller, Otto και άλλοι στη μικρή μας τεχνική εκδρομή.

Αρχικά, ας δούμε τι είναι ένας κύκλος κινητήρα. Μια μηχανή εσωτερικής καύσης είναι ένα αντικείμενο που μετατρέπει την πίεση από την καύση του καυσίμου σε μηχανική ενέργεια και δεδομένου ότι λειτουργεί με θερμότητα, είναι μια θερμική μηχανή. Έτσι, ο κύκλος για μια θερμική μηχανή είναι μια κυκλική διαδικασία στην οποία συμπίπτουν οι αρχικές και οι τελικές παράμετροι, οι οποίες καθορίζουν την κατάσταση του ρευστού εργασίας (στην περίπτωσή μας, αυτός είναι ένας κύλινδρος με έμβολο). Αυτές οι παράμετροι είναι η πίεση, ο όγκος, η θερμοκρασία και η εντροπία.

Αυτές οι παράμετροι και η αλλαγή τους είναι που καθορίζουν το πώς θα λειτουργεί ο κινητήρας και με άλλα λόγια πώς θα είναι ο κύκλος του. Επομένως, εάν έχετε την επιθυμία και τη γνώση της θερμοδυναμικής, μπορείτε να δημιουργήσετε τον δικό σας κύκλο λειτουργίας θερμικής μηχανής. Το κύριο πράγμα τότε είναι να κάνετε τον κινητήρα σας να λειτουργεί για να αποδείξετε το δικαίωμα ύπαρξης.

Κύκλος Otto

Θα ξεκινήσουμε με τον πιο σημαντικό κύκλο εργασίας, τον οποίο χρησιμοποιούν σχεδόν όλοι οι κινητήρες εσωτερικής καύσης στην εποχή μας. Πήρε το όνομά του από τον Nikolaus August Otto, Γερμανό εφευρέτη. Αρχικά, ο Otto χρησιμοποίησε το έργο του Βέλγου Jean Lenoir. Λίγη κατανόηση του αρχικού σχεδιασμού θα δώσει αυτό το μοντέλο του κινητήρα Lenoir.

Δεδομένου ότι ο Lenoir και ο Otto δεν ήταν εξοικειωμένοι με την ηλεκτρική μηχανική, η ανάφλεξη στα πρωτότυπά τους δημιουργήθηκε από μια ανοιχτή φλόγα, η οποία ανάφλεξε το μείγμα μέσα στον κύλινδρο μέσω ενός σωλήνα. Η κύρια διαφορά μεταξύ του κινητήρα Otto και του κινητήρα Lenoir ήταν η κατακόρυφη τοποθέτηση του κυλίνδρου, κάτι που ώθησε τον Otto να χρησιμοποιήσει την ενέργεια των καυσαερίων για να ανυψώσει το έμβολο μετά το χτύπημα ισχύος. Η καθοδική διαδρομή του εμβόλου ξεκίνησε υπό την επίδραση της ατμοσφαιρικής πίεσης. Και αφού η πίεση στον κύλινδρο έφτασε στην ατμοσφαιρική, η βαλβίδα εξαγωγής άνοιξε και το έμβολο εκτόπισε τα καυσαέρια με τη μάζα του. Ήταν η πληρότητα της χρήσης ενέργειας που κατέστησε δυνατή την αύξηση της απόδοσης σε ένα εκπληκτικό 15% εκείνη την εποχή, που ξεπερνούσε την απόδοση ακόμη και των ατμομηχανών. Επιπλέον, αυτός ο σχεδιασμός επέτρεψε τη χρήση πέντε φορές λιγότερο καύσιμο, γεγονός που οδήγησε στη συνέχεια στην πλήρη κυριαρχία ενός τέτοιου σχεδιασμού στην αγορά.

Αλλά το κύριο πλεονέκτημα του Otto είναι η εφεύρεση της τετράχρονης διαδικασίας του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Αυτή η εφεύρεση έγινε το 1877 και στη συνέχεια κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας. Αλλά οι Γάλλοι βιομήχανοι έσκαψαν στα αρχεία τους και διαπίστωσαν ότι η ιδέα της τετράχρονης εργασίας περιγράφηκε από τον Γάλλο Beau de Roche λίγα χρόνια πριν από την πατέντα του Otto. Αυτό κατέστησε δυνατή τη μείωση των πληρωμών για διπλώματα ευρεσιτεχνίας και την έναρξη της ανάπτυξης των δικών τους κινητήρων. Αλλά χάρη στην εμπειρία, οι κινητήρες Otto ήταν πάνω από τον ανταγωνισμό. Και μέχρι το 1897, είχαν κατασκευαστεί 42.000 από αυτά.

Τι είναι όμως ακριβώς ο κύκλος Otto; Αυτές είναι οι τέσσερις διαδρομές του κινητήρα εσωτερικής καύσης που μας είναι γνωστές από το σχολείο - εισαγωγή, συμπίεση, διαδρομή και εξάτμιση. Όλες αυτές οι διαδικασίες χρειάζονται ίσο χρόνο και τα θερμικά χαρακτηριστικά του κινητήρα φαίνονται στο ακόλουθο γράφημα:

Όπου 1-2 είναι συμπίεση, 2-3 είναι εγκεφαλικό επεισόδιο, 3-4 είναι εξάτμιση, 4-1 είναι εισαγωγή. Η απόδοση ενός τέτοιου κινητήρα εξαρτάται από τον βαθμό συμπίεσης και τον αδιαβατικό δείκτη:

, όπου n είναι ο λόγος συμπίεσης, k είναι ο αδιαβατικός δείκτης ή ο λόγος της θερμοχωρητικότητας ενός αερίου σε σταθερή πίεση προς τη θερμοχωρητικότητα ενός αερίου σε σταθερό όγκο.

Με άλλα λόγια, αυτή είναι η ποσότητα ενέργειας που χρειάζεται να δαπανηθεί για να επιστρέψει το αέριο μέσα στον κύλινδρο στην προηγούμενη κατάστασή του.

Κύκλος Άτκινσον

Εφευρέθηκε το 1882 από τον Τζέιμς Άτκινσον, Βρετανό μηχανικό. Ο κύκλος Atkinson αυξάνει την απόδοση του κύκλου Otto, αλλά μειώνει την ισχύ εξόδου. Η κύρια διαφορά είναι ο διαφορετικός χρόνος εκτέλεσης για διαφορετικούς κύκλους του κινητήρα.

Η ειδική σχεδίαση μοχλού του κινητήρα Atkinson επιτρέπει και τις τέσσερις διαδρομές του εμβόλου να ολοκληρωθούν σε μία μόνο στροφή του στροφαλοφόρου άξονα. Επίσης, αυτός ο σχεδιασμός κάνει τις διαδρομές του εμβόλου διαφορετικού μήκους: η διαδρομή του εμβόλου κατά την εισαγωγή και την εξαγωγή είναι μεγαλύτερη από ό,τι κατά τη συμπίεση και τη διαστολή.

Ένα άλλο χαρακτηριστικό του κινητήρα είναι ότι τα έκκεντρα χρονισμού (βαλβίδες ανοίγματος και κλεισίματος) βρίσκονται απευθείας στον στροφαλοφόρο άξονα. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη για ξεχωριστή εγκατάσταση εκκεντροφόρου. Επιπλέον, δεν χρειάζεται να εγκαταστήσετε κιβώτιο ταχυτήτων, καθώς ο στροφαλοφόρος άξονας περιστρέφεται με τη μισή ταχύτητα. Τον 19ο αιώνα, ο κινητήρας δεν κέρδισε δημοτικότητα λόγω πολύπλοκων μηχανικών, αλλά στα τέλη του 20ου αιώνα έγινε πιο δημοφιλής καθώς άρχισε να χρησιμοποιείται σε υβριδικά.

Λοιπόν, στα ακριβά Lexus υπάρχουν τόσο περίεργες μονάδες; Μακριά από αυτό, κανείς δεν επρόκειτο να εφαρμόσει τον κύκλο Άτκινσον στην καθαρή του μορφή, αλλά η τροποποίηση των συνηθισμένων κινητήρων για αυτόν είναι αρκετά ρεαλιστική. Ως εκ τούτου, δεν θα βροντοφωνάζουμε για πολύ καιρό για τον Άτκινσον και θα προχωρήσουμε στον κύκλο που τον έκανε πραγματικότητα.

Κύκλος Μίλερ

Ο κύκλος Miller προτάθηκε το 1947 από τον Αμερικανό μηχανικό Ralph Miller ως ένας τρόπος να συνδυαστούν τα πλεονεκτήματα του κινητήρα Atkinson με τον απλούστερο κινητήρα Otto. Αντί να κάνει τη διαδρομή συμπίεσης μηχανικά μικρότερη από την ισχύ (όπως σε έναν κλασικό κινητήρα Atkinson, όπου το έμβολο ανεβαίνει πιο γρήγορα παρά προς τα κάτω), ο Miller σκέφτηκε να συντομεύσει τη διαδρομή συμπίεσης σε βάρος της διαδρομής εισαγωγής , διατηρώντας την πάνω-κάτω κίνηση του εμβόλου την ίδια ταχύτητα (όπως στον κλασικό κινητήρα Otto).

Για να γίνει αυτό, ο Miller πρότεινε δύο διαφορετικές προσεγγίσεις: είτε κλείστε τη βαλβίδα εισαγωγής πολύ πριν από το τέλος της διαδρομής εισαγωγής ή κλείστε την καλά μετά το τέλος αυτής της διαδρομής. Η πρώτη προσέγγιση μεταξύ των παρατηρητών ονομάζεται συμβατικά "συντομευμένη πρόσληψη" και η δεύτερη - "συντομευμένη συμπίεση". Τελικά, και οι δύο αυτές προσεγγίσεις δίνουν το ίδιο πράγμα: μείωση της πραγματικής αναλογίας συμπίεσης του μίγματος εργασίας σε σχέση με το γεωμετρικό ενώ διατηρείται η ίδια αναλογία διαστολής (δηλαδή, η διαδρομή ισχύος παραμένει η ίδια όπως στον κινητήρα Otto, και η διαδρομή συμπίεσης, όπως ήταν, μειώνεται - όπως στο Atkinson, μειώνεται μόνο όχι στο χρόνο, αλλά στον βαθμό συμπίεσης του μείγματος).

Έτσι, το μείγμα στον κινητήρα Miller συμπιέζεται λιγότερο από όσο θα έπρεπε σε έναν κινητήρα Otto της ίδιας μηχανικής γεωμετρίας. Αυτό επιτρέπει στον γεωμετρικό λόγο συμπίεσης (και επομένως τον λόγο διαστολής!) να αυξηθεί πάνω από τα όρια που επιβάλλονται από τις ιδιότητες έκρηξης του καυσίμου - φέρνοντας την πραγματική συμπίεση σε αποδεκτές τιμές λόγω της "βράχυνσης του κύκλου συμπίεσης" που περιγράφεται παραπάνω . Με άλλα λόγια, για την ίδια πραγματική σχέση συμπίεσης (περιορισμένη από καύσιμο), ο κινητήρας Miller έχει σημαντικά υψηλότερο λόγο διαστολής από τον κινητήρα Otto. Αυτό καθιστά δυνατή την πληρέστερη χρήση της ενέργειας των αερίων που διαστέλλονται στον κύλινδρο, η οποία, στην πραγματικότητα, αυξάνει τη θερμική απόδοση του κινητήρα, εξασφαλίζει υψηλή απόδοση κινητήρα κ.λπ. Επίσης, ένα από τα πλεονεκτήματα του κύκλου Miller είναι η δυνατότητα ευρύτερης διακύμανσης του χρόνου ανάφλεξης χωρίς κίνδυνο έκρηξης, γεγονός που δίνει περισσότερες ευκαιρίες στους μηχανικούς.

Το όφελος από την αύξηση της θερμικής απόδοσης του κύκλου Miller σε σχέση με τον κύκλο Otto συνοδεύεται από απώλεια μέγιστης ισχύος εξόδου για ένα δεδομένο μέγεθος (και μάζα) κινητήρα λόγω υποβάθμισης της πλήρωσης του κυλίνδρου. Δεδομένου ότι θα απαιτούνταν ένας μεγαλύτερος κινητήρας Miller από έναν κινητήρα Otto για την επίτευξη της ίδιας ισχύος εξόδου, το όφελος από την αυξημένη θερμική απόδοση του κύκλου θα δαπανηθεί εν μέρει σε αυξημένες μηχανικές απώλειες (τριβές, κραδασμούς, κ.λπ.) μαζί με το μέγεθος του η μηχανή.

Κύκλος ντίζελ

Και τέλος, αξίζει τουλάχιστον να θυμηθούμε εν συντομία τον κύκλο του Diesel. Ο Rudolf Diesel ήθελε αρχικά να δημιουργήσει έναν κινητήρα που θα ήταν όσο το δυνατόν πιο κοντά στον κύκλο Carnot, στον οποίο η απόδοση καθορίζεται μόνο από τη διαφορά θερμοκρασίας του ρευστού εργασίας. Αλλά επειδή δεν είναι ωραίο να ψύχεις τον κινητήρα στο απόλυτο μηδέν, το Diesel πήγε στον άλλο δρόμο. Αύξησε τη μέγιστη θερμοκρασία, για την οποία άρχισε να συμπιέζει το καύσιμο σε απαγορευτικές για εκείνη την εποχή τιμές. Αποδείχθηκε ότι είχε έναν κινητήρα με πραγματικά υψηλή απόδοση, αλλά αρχικά δούλευε με κηροζίνη. Ο Ρούντολφ κατασκεύασε τα πρώτα πρωτότυπα το 1893 και μόνο στις αρχές του 20ου αιώνα μεταπήδησε σε άλλους τύπους καυσίμων, συμπεριλαμβανομένου του ντίζελ.

• , 17 Ιουλίου 2015

διαφάνεια 2

Κλασικό ICE

Ο κλασικός τετράχρονος κινητήρας εφευρέθηκε το 1876 από έναν Γερμανό μηχανικό ονόματι Nikolaus Otto, ο κύκλος λειτουργίας ενός τέτοιου κινητήρα εσωτερικής καύσης (ICE) είναι απλός: εισαγωγή, συμπίεση, ισχύς, εξάτμιση.

διαφάνεια 3

Ενδεικτικό διάγραμμα του κύκλου Otto και Atkinson.

διαφάνεια 4

Κύκλος Άτκινσον

Ο Βρετανός μηχανικός Τζέιμς Άτκινσον, ακόμη και πριν από τον πόλεμο, είχε τον δικό του κύκλο, ο οποίος είναι ελαφρώς διαφορετικός από τον κύκλο Otto - το ενδεικτικό του διάγραμμα σημειώνεται με πράσινο χρώμα. Ποιά είναι η διαφορά? Πρώτον, ο όγκος του θαλάμου καύσης ενός τέτοιου κινητήρα (με τον ίδιο όγκο εργασίας) είναι μικρότερος και, κατά συνέπεια, ο λόγος συμπίεσης είναι υψηλότερος. Επομένως, το υψηλότερο σημείο στο διάγραμμα ένδειξης βρίσκεται στα αριστερά, στην περιοχή ενός μικρότερου όγκου υπερεμβόλου. Και ο λόγος διαστολής (όπως ο λόγος συμπίεσης, μόνο αντίστροφα) είναι επίσης μεγαλύτερος - πράγμα που σημαίνει ότι είμαστε πιο αποδοτικοί, χρησιμοποιούμε ενέργεια καυσαερίων σε μεγαλύτερη διαδρομή εμβόλου και έχουμε μικρότερες απώλειες καυσαερίων (αυτό αντανακλάται από μικρότερη πάτε δεξιά). Τότε όλα είναι ίδια - οι κύκλοι εξάτμισης και εισαγωγής πηγαίνουν.

διαφάνεια 5

Τώρα, αν όλα συνέβαιναν σύμφωνα με τον κύκλο Otto και η βαλβίδα εισαγωγής έκλεινε στο BDC, τότε η καμπύλη συμπίεσης θα ανέβαινε και η πίεση στο τέλος του κύκλου θα ήταν υπερβολική - επειδή ο λόγος συμπίεσης είναι υψηλότερος εδώ! Μετά τον σπινθήρα, δεν θα ακολουθούσε μια λάμψη του μείγματος, αλλά μια έκρηξη έκρηξης - και ο κινητήρας, αφού δεν δούλευε για μια ώρα, θα είχε σκοτωθεί από την έκρηξη. Όμως ο Βρετανός μηχανικός Τζέιμς Άτκινσον δεν ήταν έτσι! Αποφάσισε να επεκτείνει τη φάση εισαγωγής - το έμβολο φτάνει στο BDC και ανεβαίνει, ενώ η βαλβίδα εισαγωγής, εν τω μεταξύ, παραμένει ανοιχτή μέχρι περίπου τη μισή πλήρη διαδρομή του εμβόλου. Ταυτόχρονα, μέρος του φρέσκου εύφλεκτου μείγματος ωθείται πίσω στην πολλαπλή εισαγωγής, γεγονός που αυξάνει την πίεση εκεί - ή μάλλον μειώνει το κενό. Αυτό σας επιτρέπει να ανοίγετε περισσότερο το γκάζι σε χαμηλά και μεσαία φορτία. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η γραμμή εισαγωγής στο διάγραμμα κύκλου Atkinson είναι υψηλότερη και οι απώλειες άντλησης κινητήρα είναι χαμηλότερες από ό,τι στον κύκλο Otto.

διαφάνεια 6

Ο κύκλος Άτκινσον

Έτσι, η διαδρομή συμπίεσης, όταν κλείνει η βαλβίδα εισαγωγής, ξεκινά με χαμηλότερο όγκο υπερεμβόλου, ο οποίος απεικονίζεται από την πράσινη γραμμή συμπίεσης που ξεκινά από το μισό της κάτω οριζόντιας γραμμής εισαγωγής. Φαίνεται ότι είναι πιο εύκολο: να αυξήσετε την αναλογία συμπίεσης, να αλλάξετε το προφίλ των έκκεντρων εισαγωγής και το κόλπο είναι στην τσάντα - ο κινητήρας κύκλου Atkinson είναι έτοιμος! Αλλά το γεγονός είναι ότι για να επιτευχθεί καλή δυναμική απόδοση σε όλο το εύρος στροφών λειτουργίας του κινητήρα, είναι απαραίτητο να αντισταθμιστεί η αποβολή του εύφλεκτου μείγματος κατά τη διάρκεια ενός εκτεταμένου κύκλου εισαγωγής με την εφαρμογή υπερτροφοδότησης, στην περίπτωση αυτή ενός μηχανικού υπερσυμπιεστή. Και η κίνησή του αφαιρεί από τον κινητήρα τη μερίδα του λέοντος της ενέργειας που μπορεί να κερδηθεί πίσω από την άντληση και τις απώλειες καυσαερίων. Η εφαρμογή του κύκλου Atkinson στον ατμοσφαιρικό υβριδικό κινητήρα Toyota Prius γίνεται δυνατή χάρη στην ελαφριά λειτουργία του.

Διαφάνεια 7

Ο κύκλος του Μίλερ

Ο κύκλος Miller είναι ένας θερμοδυναμικός κύκλος που χρησιμοποιείται σε τετράχρονους κινητήρες εσωτερικής καύσης. Ο κύκλος Miller προτάθηκε το 1947 από τον Αμερικανό μηχανικό Ralph Miller ως ένας τρόπος να συνδυαστούν τα πλεονεκτήματα του κινητήρα Antkinson με τον απλούστερο μηχανισμό εμβόλου του κινητήρα Otto.

Διαφάνεια 8

Αντί να κάνει τη διαδρομή συμπίεσης μηχανικά μικρότερη από την ισχύ (όπως στον κλασικό κινητήρα Atkinson, όπου το έμβολο κινείται πιο γρήγορα από ότι προς τα κάτω), ο Miller σκέφτηκε να συντομεύσει τη διαδρομή συμπίεσης σε βάρος της διαδρομής εισαγωγής , διατηρώντας την πάνω-κάτω κίνηση του εμβόλου την ίδια ταχύτητα (όπως στον κλασικό κινητήρα Otto).

Διαφάνεια 9

Για να γίνει αυτό, ο Miller πρότεινε δύο διαφορετικές προσεγγίσεις: κλείστε τη βαλβίδα εισαγωγής πολύ νωρίτερα από το τέλος της διαδρομής εισαγωγής (ή ανοίξτε την αργότερα από την αρχή αυτής της διαδρομής), κλείστε τη σημαντικά αργότερα από το τέλος αυτής της διαδρομής.

Διαφάνεια 10

Η πρώτη προσέγγιση για τους κινητήρες ονομάζεται συμβατικά "συντομευμένη εισαγωγή" και η δεύτερη - "συντομευμένη συμπίεση". Και οι δύο αυτές προσεγγίσεις δίνουν το ίδιο πράγμα: μείωση της πραγματικής αναλογίας συμπίεσης του μίγματος εργασίας σε σχέση με τη γεωμετρική, διατηρώντας τον ίδιο λόγο διαστολής (δηλαδή, η διαδρομή ισχύος παραμένει η ίδια όπως στον κινητήρα Otto και η διαδρομή συμπίεσης φαίνεται να μειωθεί - όπως στο Atkinson, μειώνεται μόνο όχι στο χρόνο, αλλά στον βαθμό συμπίεσης του μείγματος)

διαφάνεια 11

Η δεύτερη προσέγγιση του Μίλερ

Αυτή η προσέγγιση είναι κάπως πιο ωφέλιμη όσον αφορά τις απώλειες συμπίεσης, και επομένως είναι ακριβώς αυτή η προσέγγιση που εφαρμόζεται πρακτικά στους σειριακούς κινητήρες αυτοκινήτων Mazda "MillerCycle". Σε έναν τέτοιο κινητήρα, η βαλβίδα εισαγωγής δεν κλείνει στο τέλος της διαδρομής εισαγωγής, αλλά παραμένει ανοιχτή κατά το πρώτο μέρος της διαδρομής συμπίεσης. Αν και ολόκληρος ο όγκος του κυλίνδρου ήταν γεμάτος με το μείγμα αέρα-καυσίμου στη διαδρομή εισαγωγής, μέρος του μείγματος ωθείται πίσω στην πολλαπλή εισαγωγής μέσω της ανοιχτής βαλβίδας εισαγωγής όταν το έμβολο κινείται προς τα πάνω στη διαδρομή συμπίεσης.

διαφάνεια 12

Η συμπίεση του μείγματος ξεκινά στην πραγματικότητα αργότερα, όταν η βαλβίδα εισαγωγής κλείνει τελικά και το μείγμα παγιδεύεται στον κύλινδρο. Έτσι, το μείγμα στον κινητήρα Miller συμπιέζεται λιγότερο από όσο θα έπρεπε σε έναν κινητήρα Otto της ίδιας μηχανικής γεωμετρίας. Αυτό σας επιτρέπει να αυξήσετε τη γεωμετρική αναλογία συμπίεσης (και, κατά συνέπεια, την αναλογία διαστολής!) Πάνω από τα όρια που καθορίζονται από τις ιδιότητες έκρηξης του καυσίμου - φέρνοντας την πραγματική συμπίεση σε αποδεκτές τιμές λόγω της «βράχυνσης του κύκλος συμπίεσης» που περιγράφεται παραπάνω. Διαφάνεια 15

συμπέρασμα

Αν κοιτάξετε προσεκτικά τον κύκλο - τόσο ο Άτκινσον όσο και ο Μίλερ, θα παρατηρήσετε ότι και στα δύο υπάρχει ένα επιπλέον πέμπτο μέτρο. Έχει τα δικά του χαρακτηριστικά και, στην πραγματικότητα, δεν είναι ούτε ένα εγκεφαλικό επεισόδιο εισαγωγής ούτε ένα εγκεφαλικό επεισόδιο συμπίεσης, αλλά ένα ενδιάμεσο ανεξάρτητο εγκεφαλικό επεισόδιο μεταξύ τους. Επομένως, οι κινητήρες που λειτουργούν με την αρχή του Atkinson ή του Miller ονομάζονται πεντάχρονοι.

Προβολή όλων των διαφανειών

Ο κύκλος Miller προτάθηκε το 1947 από τον Αμερικανό μηχανικό Ralph Miller ως ένας τρόπος να συνδυαστούν οι αρετές του κινητήρα Atkinson με τον απλούστερο μηχανισμό εμβόλου του κινητήρα Otto. Αντί να κάνει τη διαδρομή συμπίεσης μηχανικά μικρότερη από την ισχύ (όπως στον κλασικό κινητήρα Atkinson, όπου το έμβολο κινείται πιο γρήγορα από ότι προς τα κάτω), ο Miller σκέφτηκε να συντομεύσει τη διαδρομή συμπίεσης σε βάρος της διαδρομής εισαγωγής , διατηρώντας την πάνω-κάτω κίνηση του εμβόλου την ίδια ταχύτητα (όπως στον κλασικό κινητήρα Otto).

Για να γίνει αυτό, ο Miller πρότεινε δύο διαφορετικές προσεγγίσεις: είτε κλείστε τη βαλβίδα εισαγωγής πολύ νωρίτερα από το τέλος της διαδρομής εισαγωγής (ή ανοίξτε την αργότερα από την αρχή αυτής της διαδρομής), είτε κλείστε την σημαντικά αργότερα από το τέλος αυτής της διαδρομής. Η πρώτη προσέγγιση μεταξύ των ειδικών κινητήρων ονομάζεται συμβατικά "συντομευμένη εισαγωγή" και η δεύτερη - "συντομευμένη συμπίεση". Τελικά, και οι δύο αυτές προσεγγίσεις επιτυγχάνουν το ίδιο πράγμα: τη μείωση πραγματικόςο βαθμός συμπίεσης του μίγματος εργασίας σε σχέση με τον γεωμετρικό, ενώ διατηρείται ο ίδιος βαθμός διαστολής (δηλαδή, η διαδρομή της διαδρομής εργασίας παραμένει η ίδια όπως στον κινητήρα Otto και η διαδρομή συμπίεσης φαίνεται να είναι μειωμένη - όπως στο Atkinson, μόνο που μειώνεται όχι στο χρόνο, αλλά στην αναλογία συμπίεσης του μείγματος).

Έτσι, το μείγμα στον κινητήρα Miller συμπιέζεται λιγότερο από όσο θα έπρεπε σε έναν κινητήρα Otto της ίδιας μηχανικής γεωμετρίας. Αυτό επιτρέπει στον γεωμετρικό λόγο συμπίεσης (και επομένως τον λόγο διαστολής!) να αυξηθεί πάνω από τα όρια που επιβάλλονται από τις ιδιότητες έκρηξης του καυσίμου - φέρνοντας την πραγματική συμπίεση σε αποδεκτές τιμές λόγω της "βράχυνσης του κύκλου συμπίεσης" που περιγράφεται παραπάνω . Με τα ίδια δηλαδή πραγματικόςαναλογία συμπίεσης (περιορισμένη από καύσιμο), ο κινητήρας Miller έχει σημαντικά υψηλότερο λόγο διαστολής από τον κινητήρα Otto. Αυτό καθιστά δυνατή την πληρέστερη χρήση της ενέργειας των αερίων που διαστέλλονται στον κύλινδρο, η οποία, στην πραγματικότητα, αυξάνει τη θερμική απόδοση του κινητήρα, εξασφαλίζει υψηλή απόδοση κινητήρα κ.λπ.

Το όφελος από την αύξηση της θερμικής απόδοσης του κύκλου Miller σε σχέση με τον κύκλο Otto συνοδεύεται από απώλεια μέγιστης ισχύος εξόδου για ένα δεδομένο μέγεθος (και μάζα) κινητήρα λόγω υποβάθμισης της πλήρωσης του κυλίνδρου. Εφόσον απαιτείται ένας μεγαλύτερος κινητήρας Miller από έναν κινητήρα Otto για την επίτευξη της ίδιας ισχύος εξόδου, το όφελος από την αυξημένη θερμική απόδοση του κύκλου θα δαπανηθεί εν μέρει σε μηχανικές απώλειες (τριβές, κραδασμούς, κ.λπ.) που αυξάνονται με το μέγεθος του η μηχανή.

Ο έλεγχος των βαλβίδων από υπολογιστή σας επιτρέπει να αλλάξετε τον βαθμό πλήρωσης του κυλίνδρου κατά τη λειτουργία. Αυτό καθιστά δυνατή τη συμπίεση της μέγιστης ισχύος από τον κινητήρα, με επιδείνωση της οικονομικής απόδοσης ή την επίτευξη καλύτερης απόδοσης με μείωση της ισχύος.

Ένα παρόμοιο πρόβλημα επιλύεται από έναν πεντάχρονο κινητήρα, στον οποίο πραγματοποιείται πρόσθετη διαστολή σε ξεχωριστό κύλινδρο.

[email προστατευμένο]δικτυακός τόπος
δικτυακός τόπος
Ιανουάριος 2016

Προτεραιότητες

Από το πρώτο Prius, φαινόταν ότι η Toyota συμπαθούσε τον James Atkinson πολύ περισσότερο από τον Ralph Miller. Και σταδιακά ο «κύκλος Άτκινσον» των δελτίων τύπου τους εξαπλώθηκε σε όλη τη δημοσιογραφική κοινότητα.

Η Toyota επίσημα: "Ένας κινητήρας θερμικού κύκλου που προτάθηκε από τον James Atkinson (Ηνωμένο Βασίλειο) στον οποίο η διαδρομή συμπίεσης και η διάρκεια διαδρομής διαστολής μπορούν να ρυθμιστούν ανεξάρτητα. Η μετέπειτα βελτίωση από τον R. H. Miller (Η.Π.Α.) επέτρεψε τη ρύθμιση του χρονισμού ανοίγματος/κλεισίματος της βαλβίδας εισαγωγής για να καταστεί δυνατό ένα πρακτικό σύστημα (Κύκλος Μίλερ)».
- Toyota ανεπίσημα και αντιεπιστημονικά: «Ο κινητήρας Miller Cycle είναι κινητήρας Atkinson Cycle με υπερσυμπιεστή».

Επιπλέον, ακόμη και στο τοπικό μηχανολογικό περιβάλλον, ο «κύκλος Miller» υπάρχει από αμνημονεύτων χρόνων. Πώς θα ήταν πιο σωστό;

Το 1882, ο Βρετανός εφευρέτης Τζέιμς Άτκινσον πρότεινε την ιδέα της βελτίωσης της απόδοσης ενός κινητήρα εμβόλου μειώνοντας τη διαδρομή συμπίεσης και αυξάνοντας τη διαδρομή διαστολής του ρευστού εργασίας. Στην πράξη, αυτό υποτίθεται ότι γινόταν με πολύπλοκους μηχανισμούς κίνησης εμβόλων (δύο έμβολα σύμφωνα με το σχήμα "boxer", ένα έμβολο με μηχανισμό στροφάλου). Οι κατασκευασμένες εκδόσεις των κινητήρων παρουσίασαν αύξηση στις μηχανικές απώλειες, υπερβολική επιπλοκή του σχεδιασμού και μείωση της ισχύος σε σύγκριση με κινητήρες άλλων σχεδίων, επομένως δεν χρησιμοποιήθηκαν ευρέως. Οι περίφημες πατέντες του Atkinson αναφέρονταν ειδικά σε σχέδια, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η θεωρία των θερμοδυναμικών κύκλων.

Το 1947, ο Αμερικανός μηχανικός Ralph Miller επέστρεψε στην ιδέα της μειωμένης συμπίεσης και της συνεχούς επέκτασης, προτείνοντας την εφαρμογή της όχι λόγω της κινηματικής της κίνησης του εμβόλου, αλλά επιλέγοντας το χρονισμό βαλβίδων για κινητήρες με συμβατικός μηχανισμός στροφάλου. Στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, ο Miller εξέτασε δύο επιλογές για την οργάνωση της ροής εργασίας - με πρόωρο κλείσιμο (EICV) ή καθυστερημένο (LICV) κλείσιμο της βαλβίδας εισαγωγής. Στην πραγματικότητα, και οι δύο επιλογές σημαίνουν μείωση της πραγματικής (αποτελεσματικής) αναλογίας συμπίεσης σε σχέση με τη γεωμετρική. Συνειδητοποιώντας ότι η μείωση της συμπίεσης θα είχε ως αποτέλεσμα την απώλεια ισχύος του κινητήρα, ο Miller επικεντρώθηκε αρχικά σε υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες, στους οποίους η απώλεια πλήρωσης θα αντισταθμιζόταν από τον συμπιεστή. Ο θεωρητικός κύκλος Miller για έναν κινητήρα ανάφλεξης με σπινθήρα είναι ακριβώς ο ίδιος με τον θεωρητικό κύκλο για έναν κινητήρα Atkinson.

Σε γενικές γραμμές, ο κύκλος Miller / Atkinson δεν είναι ένας ανεξάρτητος κύκλος, αλλά μια παραλλαγή των γνωστών θερμοδυναμικών κύκλων του Otto και του Diesel. Ο Atkinson είναι ο συγγραφέας της αφηρημένης ιδέας ενός κινητήρα με φυσικά διαφορετικές διαδρομές συμπίεσης και διαστολής. Ήταν ο Ralph Miller που πρότεινε την πραγματική οργάνωση των διαδικασιών εργασίας σε πραγματικούς κινητήρες, η οποία χρησιμοποιείται στην πράξη μέχρι σήμερα.

Αρχές

Όταν ο κινητήρας λειτουργεί στον κύκλο Miller με μειωμένη συμπίεση, η βαλβίδα εισαγωγής κλείνει πολύ αργότερα από τον κύκλο Otto, λόγω του οποίου μέρος της φόρτισης αναγκάζεται να επιστρέψει στη θύρα εισαγωγής και η πραγματική διαδικασία συμπίεσης ξεκινά ήδη στο δεύτερο το μισό του κύκλου. Ως αποτέλεσμα, η αποτελεσματική αναλογία συμπίεσης είναι χαμηλότερη από τη γεωμετρική (η οποία, με τη σειρά της, είναι ίση με την αναλογία διαστολής των αερίων στη διαδρομή εργασίας). Μειώνοντας τις απώλειες άντλησης και τις απώλειες συμπίεσης, αυξάνεται η θερμική απόδοση του κινητήρα κατά 5-7% και επιτυγχάνεται η αντίστοιχη εξοικονόμηση καυσίμου.

Μπορούμε για άλλη μια φορά να σημειώσουμε τα βασικά σημεία διαφοράς μεταξύ των κύκλων. 1 και 1 "- ο όγκος του θαλάμου καύσης για τον κινητήρα με τον κύκλο Miller είναι μικρότερος, ο γεωμετρικός λόγος συμπίεσης και ο λόγος διαστολής είναι υψηλότεροι. 2 και 2" - τα αέρια κάνουν χρήσιμη εργασία σε μεγαλύτερη διαδρομή, οπότε υπάρχει λιγότερη υπολειμματική απώλεια καυσαερίων. 3 και 3 "- το κενό εισαγωγής είναι μικρότερο λόγω μικρότερου στραγγαλισμού και αντίστροφης μετατόπισης της προηγούμενης φόρτισης, επομένως, οι απώλειες άντλησης είναι μικρότερες. 4 και 4" - η βαλβίδα εισαγωγής κλείνει και η συμπίεση αρχίζει από τη μέση του κύκλου, μετά η αντίστροφη μετατόπιση μέρους του φορτίου.
Φυσικά, η μετατόπιση αντίστροφης φόρτισης σημαίνει πτώση της απόδοσης του κινητήρα και για ατμοσφαιρικούς κινητήρες, η λειτουργία σε έναν τέτοιο κύκλο έχει νόημα μόνο σε μια σχετικά στενή λειτουργία μερικού φορτίου. Στην περίπτωση σταθερού χρονισμού βαλβίδων, μόνο η χρήση ενίσχυσης μπορεί να αντισταθμίσει αυτό σε όλο το δυναμικό εύρος. Στα υβριδικά μοντέλα, η έλλειψη πρόσφυσης σε αντίξοες συνθήκες αντισταθμίζεται από την πρόσφυση του ηλεκτροκινητήρα.

Εκτέλεση

Στους κλασικούς κινητήρες Toyota της δεκαετίας του '90 με σταθερές φάσεις, που λειτουργούν στον κύκλο Otto, η βαλβίδα εισαγωγής κλείνει στους 35-45 ° μετά το BDC (γωνία στροφαλοφόρου), ο λόγος συμπίεσης είναι 9,5-10,0. Σε πιο σύγχρονους κινητήρες VVT, το πιθανό εύρος κλεισίματος της βαλβίδας εισαγωγής έχει επεκταθεί σε 5-70 ° μετά το BDC, ο λόγος συμπίεσης έχει αυξηθεί σε 10,0-11,0.

Σε κινητήρες υβριδικών μοντέλων που λειτουργούν μόνο στον κύκλο Miller, το εύρος κλεισίματος της βαλβίδας εισαγωγής είναι 80-120° ... 60-100° μετά το BDC. Η γεωμετρική αναλογία συμπίεσης είναι 13,0-13,5.

Στα μέσα της δεκαετίας του 2010, εμφανίστηκαν νέοι κινητήρες με ευρύ φάσμα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων (VVT-iW), οι οποίοι μπορούν να λειτουργήσουν τόσο σε συμβατικό κύκλο όσο και σε κύκλο Miller. Για ατμοσφαιρικές εκδόσεις, το εύρος κλεισίματος της βαλβίδας εισαγωγής είναι 30-110 ° μετά το BDC με γεωμετρικό λόγο συμπίεσης 12,5-12,7, για εκδόσεις turbo - 10-100 ° και 10,0, αντίστοιχα.