Διαφάνεια 4

Κύκλος Άτκινσον

Ο Βρετανός μηχανικός Τζέιμς Άτκινσον, ακόμη και πριν από τον πόλεμο, σκέφτηκε τον δικό του κύκλο, ο οποίος είναι ελαφρώς διαφορετικός από τον κύκλο Otto - το διάγραμμα δείκτη του είναι σημειωμένο πράσινος. 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 του μικρότερου όγκου υπερεμβόλου. Και ο λόγος διαστολής (όπως ο λόγος συμπίεσης, μόνο αντίστροφα) είναι επίσης μεγαλύτερος - πράγμα που σημαίνει ότι είμαστε πιο αποδοτικοί, χρησιμοποιούμε την ενέργεια των καυσαερίων σε μεγαλύτερη διαδρομή εμβόλου και έχουμε μικρότερες απώλειες καυσαερίων (αυτό αντανακλάται από το μικρότερο βήμα στα δεξιά). Τότε όλα είναι ίδια - υπάρχουν κτυπήματα εξάτμισης και εισαγωγής.

Διαφάνεια 5

Τώρα, αν όλα έγιναν σύμφωνα με τον κύκλο του Όθωνα και βαλβίδα εισαγωγήςΕάν έκλεινε στο BDC, η καμπύλη συμπίεσης θα ήταν στην κορυφή και η πίεση στο τέλος της διαδρομής θα ήταν υπερβολική - τελικά, ο λόγος συμπίεσης είναι υψηλότερος εδώ! Τον σπινθήρα δεν θα ακολουθούσε μια αναλαμπή του μείγματος, αλλά μια έκρηξη έκρηξης - και ο κινητήρας, χωρίς να δουλέψει ούτε μια ώρα, θα πέθαινε σε έκρηξη. Αυτό όμως δεν συνέβη με τον Βρετανό μηχανικό Τζέιμς Άτκινσον! Αποφάσισε να επεκτείνει τη φάση εισαγωγής - το έμβολο φτάνει στο BDC και ανεβαίνει, ενώ η βαλβίδα εισαγωγής παραμένει ανοιχτή περίπου στα μισά του δρόμου ολοταχώςέμβολο Μέρος του φρέσκου εύφλεκτου μείγματος ωθείται ξανά μέσα πολλαπλή εισαγωγής, που αυξάνει την πίεση εκεί - ή μάλλον μειώνει το κενό. Αυτό σας επιτρέπει να ανοίγετε περισσότερο σε χαμηλά και μεσαία φορτία ρυθμιστική βαλβίδα. 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

Κύκλος Άτκινσον

Έτσι, η διαδρομή συμπίεσης, όταν κλείνει η βαλβίδα εισαγωγής, ξεκινά με μικρότερο όγκο πάνω από το έμβολο, όπως φαίνεται από την πράσινη γραμμή συμπίεσης που ξεκινάει στα μισά της κάτω οριζόντιας γραμμής εισαγωγής. Φαίνεται ότι τίποτα δεν θα μπορούσε να είναι απλούστερο: αυξήστε την αναλογία συμπίεσης, αλλάξτε το προφίλ των έκκεντρων εισαγωγής και το κόλπο ολοκληρώθηκε - ο κινητήρας κύκλου Atkinson είναι έτοιμος! Αλλά το γεγονός είναι ότι για να επιτευχθεί καλή δυναμική απόδοση σε όλο το εύρος λειτουργίας των στροφών του κινητήρα, είναι απαραίτητο να αντισταθμιστεί η αποβολή του εύφλεκτου μείγματος κατά τη διάρκεια του εκτεταμένου κύκλου εισαγωγής, χρησιμοποιώντας ώθηση, σε σε αυτήν την περίπτωση- μηχανικός υπερσυμπιεστής. Και η κίνησή του αφαιρεί τη μερίδα του λέοντος από την ενέργεια του κινητήρα, η οποία ανακτάται από τις απώλειες άντλησης και καυσαερίων. Η χρήση του κύκλου Άτκινσον στον ατμοσφαιρικό κινητήρα του υβριδικού Toyota Prius κατέστη δυνατή λόγω του γεγονότος ότι λειτουργεί σε λειτουργία ελαφρού βάρους.

Διαφάνεια 7

Κύκλος 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 συνδυασμού των πλεονεκτημάτων του κινητήρα Antkinson με τον απλούστερο μηχανισμό εμβόλου του κινητήρα Otto.

Διαφάνεια 8

Αντί να κάνετε τη διαδρομή συμπίεσης μηχανικά μικρότερη από την ισχύ (όπως στο 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 το έμβολο να κινείται πάνω-κάτω με την ίδια ταχύτητα (όπως στο κλασικό Otto κινητήρας).

Διαφάνεια 9

Για αυτό, ο Miller πρότεινε δύο διαφορετικές προσεγγίσεις: κλείσιμο της βαλβίδας εισαγωγής σημαντικά νωρίτερα από το τέλος της διαδρομής εισαγωγής (ή άνοιγμα αργότερα από την αρχή αυτής της διαδρομής), κλείνοντας τη σημαντικά αργότερα από το τέλος αυτής της διαδρομής.

Διαφάνεια 10

Η πρώτη προσέγγιση για τους κινητήρες ονομάζεται συμβατικά «βραχύς εισαγωγή» και η δεύτερη «βραχεία συμπίεση». Και οι δύο αυτές προσεγγίσεις επιτυγχάνουν το ίδιο πράγμα: μείωση της πραγματικής αναλογίας συμπίεσης μείγμα εργασίαςσχετικά γεωμετρικό, ενώ διατηρείται ένας σταθερός βαθμός διαστολής (δηλαδή, η διαδρομή ισχύος παραμένει ίδια όπως στον κινητήρα Otto και η διαδρομή συμπίεσης φαίνεται να συντομεύεται - όπως του Atkinson, μόνο που συντομεύεται όχι χρονικά, αλλά σε βαθμό συμπίεσης του μείγματος)

Διαφάνεια 11

Η δεύτερη προσέγγιση του Μίλερ

Αυτή η προσέγγιση είναι κάπως πιο κερδοφόρα από την άποψη των απωλειών συμπίεσης, και ως εκ τούτου είναι αυτή η προσέγγιση που εφαρμόζεται πρακτικά σε σειρά 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 κατά τη διάρκεια της διαδρομής 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 αρχίζει στην πραγματικότητα αργότερα όταν η βαλβίδα εισαγωγής κλείσει τελικά και το μείγμα κλειδωθεί στον κύλινδρο. Έτσι, το μείγμα στον κινητήρα Miller συμπιέζεται λιγότερο από ό,τι θα συμπιέζεται σε έναν κινητήρα Otto της ίδιας μηχανικής γεωμετρίας. Αυτό καθιστά δυνατή την αύξηση της γεωμετρικής αναλογίας συμπίεσης (και, κατά συνέπεια, της αναλογίας διαστολής!) πάνω από τα όρια που καθορίζονται από τις ιδιότητες έκρηξης του καυσίμου. πραγματική συμπίεσηΠρος την αποδεκτές τιμέςλόγω της προαναφερθείσας «βράχυνσης του κύκλου συμπίεσης» Διαφάνεια 15

συμπέρασμα

Αν κοιτάξετε προσεκτικά τόσο τους κύκλους του Atkinson όσο και του Miller, θα παρατηρήσετε ότι και οι δύο έχουν μια επιπλέον πέμπτη μπάρα. Έχει το δικό του δικά τους χαρακτηριστικάκαι στην πραγματικότητα δεν είναι ούτε εγκεφαλικό επεισόδιο εισαγωγής ούτε εγκεφαλικό επεισόδιο συμπίεσης, αλλά ένα ενδιάμεσο ανεξάρτητο εγκεφαλικό επεισόδιο μεταξύ τους. Επομένως, οι κινητήρες που λειτουργούν με την αρχή Atkinson ή Miller ονομάζονται πεντάχρονοι.

Προβολή όλων των διαφανειών

Μεταξύ άλλων πλεονεκτημάτων, η εταιρεία Mazda (γνωστή και ως Toyo Cogyo Corp) είναι γνωστή ως μεγάλος θαυμαστής των αντισυμβατικών λύσεων. Έχοντας σημαντική εμπειρία στην ανάπτυξη και λειτουργία συμβατικών τετράχρονων εμβόλων κινητήρων, η Mazda δίνει μεγάλη προσοχή εναλλακτικές λύσεις, και δεν μιλάμε για κάποιες αμιγώς πειραματικές τεχνολογίες, αλλά για προϊόντα εγκατεστημένα αυτοκίνητα παραγωγής. Οι δύο πιο γνωστές εξελίξεις είναι: εμβολοφόρος κινητήραςμε τον κύκλο Miller και περιστροφικός κινητήρας Wankel, σε σχέση με την οποία αξίζει να σημειωθεί ότι οι ιδέες στις οποίες βασίζονται αυτοί οι κινητήρες δεν γεννήθηκαν στα εργαστήρια της Mazda, αλλά ήταν αυτή η εταιρεία που κατάφερε να φέρει στο μυαλό πρωτότυπες καινοτομίες. Συχνά συμβαίνει ότι όλη η προοδευτικότητα μιας τεχνολογίας αναιρείται από μια δαπανηρή διαδικασία παραγωγής, την αναποτελεσματικότητα στη σύνθεση του τελικού προϊόντος ή κάποιο άλλο λόγο. Στην περίπτωσή μας, τα αστέρια αποτέλεσαν έναν επιτυχημένο συνδυασμό και ο Miller και ο Wankel ξεκίνησαν τη ζωή τους ως μέρη των αυτοκινήτων Mazda.

Κύκλος καύσης μίγμα αέρα-καυσίμουσε έναν τετράχρονο κινητήρα ονομάζεται κύκλος Otto. Αλλά λίγοι λάτρεις του αυτοκινήτου γνωρίζουν ότι υπάρχει μια βελτιωμένη έκδοση αυτού του κύκλου - ο κύκλος Miller, και ήταν η Mazda που κατάφερε να κατασκευάσει έναν πραγματικά λειτουργικό κινητήρα σύμφωνα με τις διατάξεις του κύκλου Miller - αυτός ο κινητήρας εξοπλίστηκε το 1993 με το Xedos 9 αυτοκίνητα, γνωστά και ως Millenia και Eunos 800. Αυτό σε σχήμα V εξακύλινδρος κινητήραςμε όγκο 2,3 λίτρα ήταν το πρώτο στον κόσμο που λειτούργησε σειριακός κινητήραςΜυλωνάς. Σε σύγκριση με τους συμβατικούς κινητήρες, αναπτύσσει τη ροπή ενός κινητήρα τριών λίτρων με την κατανάλωση καυσίμου ενός κινητήρα δύο λίτρων. Ο κύκλος Miller χρησιμοποιεί την ενέργεια καύσης του μείγματος αέρα-καυσίμου πιο αποτελεσματικά, έτσι ο ισχυρός κινητήρας είναι πιο συμπαγής και περιβαλλοντικά αποδοτικός.

Στο Miller της Mazda τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: ισχύς 220 l. Με. στις 5500 rpm, ροπή 295 Nm στις 5500 rpm - και αυτό επιτεύχθηκε το 1993 με όγκο 2,3 λίτρα. Πώς επιτεύχθηκε αυτό; Λόγω κάποιας δυσαναλογίας των χτυπημάτων. Η διάρκειά τους είναι διαφορετική, επομένως ο βαθμός συμπίεσης και ο βαθμός διαστολής, τα κύρια μεγέθη που περιγράφουν τη λειτουργία του κινητήρα εσωτερικής καύσης, δεν είναι τα ίδια. Για σύγκριση, σε έναν κινητήρα Otto η διάρκεια και των τεσσάρων περιόδων είναι η ίδια: εισαγωγή, συμπίεση του μείγματος, διαδρομή του εμβόλου, εξάτμιση - και ο βαθμός συμπίεσης του μείγματος είναι ίσος με τον βαθμό διαστολής των αερίων καύσης .

Η αύξηση του λόγου διαστολής έχει ως αποτέλεσμα το έμβολο να μπορεί να αποδώσει καλή δουλειά- αυτό αυξάνεται σημαντικά Απόδοση κινητήρα. Αλλά, σύμφωνα με τη λογική του κύκλου Otto, ο λόγος συμπίεσης αυξάνεται επίσης και εδώ υπάρχει ένα ορισμένο όριο πάνω από το οποίο είναι αδύνατο να συμπιεστεί το μείγμα και εμφανίζεται έκρηξη. Η ιδανική επιλογή προτείνεται: αύξηση του βαθμού διαστολής, μείωση του βαθμού συμπίεσης αν είναι δυνατόν, κάτι που είναι αδύνατο σε σχέση με τον κύκλο Otto.

Η Mazda κατάφερε να ξεπεράσει αυτή την αντίφαση. Στον κινητήρα του κύκλου Miller, η μείωση του λόγου συμπίεσης επιτυγχάνεται με την εισαγωγή καθυστέρησης στη βαλβίδα εισαγωγής - παραμένει ανοιχτή και μέρος του μείγματος επιστρέφει πίσω στην πολλαπλή εισαγωγής. Σε αυτή την περίπτωση, η συμπίεση του μείγματος ξεκινά όχι όταν το έμβολο έχει περάσει το κάτω νεκρό σημείο, αλλά τη στιγμή που έχει ήδη καλύψει το ένα πέμπτο της διαδρομής κορυφαίοι νεκροίσημεία. Επιπλέον, το ελαφρώς συμπιεσμένο μείγμα τροφοδοτείται στον κύλινδρο από έναν συμπιεστή Lysholm, ένα είδος αναλόγου ενός υπερσυμπιεστή. Έτσι ξεπερνιέται εύκολα το παράδοξο: η διάρκεια της διαδρομής συμπίεσης είναι ελαφρώς μικρότερη από τη διαδρομή εκτόνωσης και επιπλέον, η θερμοκρασία του κινητήρα μειώνεται και η διαδικασία καύσης γίνεται πολύ πιο καθαρή.

Μια άλλη επιτυχημένη ιδέα της Mazda είναι η ανάπτυξη ενός κινητήρα με περιστροφικό έμβολο που βασίζεται σε ιδέες που προτάθηκαν σχεδόν πριν από πενήντα χρόνια από τον μηχανικό Felix Wankel. Σημερινή γοητευτικόςΤα σπορ αυτοκίνητα RX-7 και RX-8 με χαρακτηριστικό «εξωγήινο» ήχο κινητήρα κρύβουν περιστροφικούς κινητήρες κάτω από το καπό τους, οι οποίοι θεωρητικά είναι παρόμοιοι με τους συμβατικούς κινητήρες με έμβολο, αλλά στην πράξη είναι εντελώς έξω από αυτόν τον κόσμο. Η χρήση περιστροφικών κινητήρων Wankel στο RX-8 επέτρεψε στη Mazda να παρέχει στο πνευματικό της τέκνο 190 ή και 230 ίππους με χωρητικότητα κινητήρα μόνο 1,3 λίτρων.

Με βάρος και διαστάσεις δύο έως τρεις φορές μικρότερες από αυτές ενός εμβολοφόρου κινητήρα, ένας περιστροφικός κινητήρας είναι ικανός να αναπτύξει ισχύ περίπου ίση με την ισχύ ενός εμβολοφόρου κινητήρα διπλάσια σε όγκο. Ένα είδος jack-in-the-box που αξίζει τη μεγαλύτερη προσοχή. Σε ολόκληρη την ιστορία της αυτοκινητοβιομηχανίας, μόνο δύο εταιρείες στον κόσμο κατάφεραν να δημιουργήσουν αποδοτικούς και όχι πολύ ακριβούς ρότορες - η Mazda και η... VAZ.

Mazda RX-7

Οι λειτουργίες του εμβόλου σε έναν περιστροφικό εμβολοφόρο κινητήρα εκτελούνται από έναν ρότορα με τρεις κορυφές, με τη βοήθεια του οποίου η πίεση των καμένων αερίων μετατρέπεται σε περιστροφική κίνηση του άξονα. Ο ρότορας φαίνεται να κυλά γύρω από τον άξονα, προκαλώντας την περιστροφή του τελευταίου και ο ρότορας κινείται κατά μήκος μιας σύνθετης καμπύλης που ονομάζεται «επιτροχοειδής». Για μία περιστροφή του άξονα, ο ρότορας περιστρέφεται κατά 120 μοίρες και για πλήρης στροφήΟ ρότορας σε κάθε έναν από τους θαλάμους στους οποίους ο ρότορας χωρίζει το ακίνητο περίβλημα του στάτορα λαμβάνει χώρα ένας πλήρης τετράχρονος κύκλος «εισαγωγή - συμπίεση - διαδρομή ισχύος - εξάτμιση».

Είναι ενδιαφέρον ότι αυτή η διαδικασία δεν απαιτεί μηχανισμό διανομής αερίου, υπάρχουν μόνο παράθυρα εισόδου και εξόδου, τα οποία επικαλύπτονται από μία από τις τρεις κορυφές του ρότορα. Ένα άλλο αναμφισβήτητο πλεονέκτημα του κινητήρα Wankel είναι ότι είναι πολύ μικρότερος σε σύγκριση με το συνηθισμένο εμβολοφόρος κινητήραςαριθμός κινητών μερών, γεγονός που μειώνει σημαντικά τους κραδασμούς τόσο του κινητήρα όσο και του αυτοκινήτου.

Πρέπει να αναγνωριστεί ότι η πολύ αποδοτική φύση ενός τέτοιου κινητήρα δεν αποκλείει πολλές ελλείψεις. Πρώτον, πρόκειται για κινητήρες πολύ υψηλών ταχυτήτων και ως εκ τούτου υψηλού φορτίου που απαιτούν πρόσθετη λίπανση και ψύξη. Για παράδειγμα, κατανάλωση από 500 έως 1000 γραμμάρια ειδικού ορυκτέλαιογια τον Wankel αυτό είναι αρκετά συνηθισμένο, επειδή πρέπει να εγχυθεί απευθείας στον θάλαμο καύσης για να μειωθούν τα φορτία (τα συνθετικά δεν είναι κατάλληλα λόγω της αυξημένης οπτανθρακοποίησης μεμονωμένων εξαρτημάτων του κινητήρα).

Το μειονέκτημα του σχεδιασμού είναι ίσως το μόνο: το υψηλό κόστος παραγωγής και επισκευής, επειδή ο ρότορας ακριβείας και ο στάτορας έχουν πολύ περίπλοκο σχήμα, και επομένως πολλοί αντιπρόσωποι της Mazda έχουν σοβαρό επισκευή με εγγύησηΤέτοιοι κινητήρες είναι εξαιρετικά απλοί: αντικατάσταση! Μια άλλη δυσκολία είναι ότι ο στάτορας πρέπει να αντέχει με επιτυχία τις παραμορφώσεις θερμοκρασίας: σε αντίθεση με έναν συμβατικό κινητήρα, όπου ο θερμοφορτισμένος θάλαμος καύσης ψύχεται μερικώς στη φάση εισαγωγής και συμπίεσης από ένα νέο μείγμα εργασίας, εδώ η διαδικασία καύσης λαμβάνει χώρα πάντα σε ένα μέρος του κινητήρα, και η εισαγωγή σε άλλο .

Κύκλος Miller - θερμοδυναμικός κύκλος που χρησιμοποιείται σε τετράχρονους κινητήρεςεσωτερικής καύσης. Ο κύκλος Miller προτάθηκε το 1947 από τον Αμερικανό μηχανικό Ralph Miller ως ένας τρόπος συνδυασμού των πλεονεκτημάτων 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 ανεβαίνει πιο γρήγορα παρά προς τα κάτω), ο Miller σκέφτηκε να συντομεύσει τη διαδρομή συμπίεσης σε βάρος της διαδρομής εισαγωγής , διατηρώντας την ίδια ταχύτητα πάνω-κάτω του εμβόλου (όπως στον κλασικό κινητήρα Otto).

Για να γίνει αυτό, ο Miller πρότεινε δύο διαφορετικές προσεγγίσεις: είτε κλείστε τη βαλβίδα εισαγωγής σημαντικά νωρίτερα από το τέλος της διαδρομής εισαγωγής (ή ανοίξτε αργότερα από την αρχή αυτής της διαδρομής), είτε κλείστε την σημαντικά αργότερα από το τέλος αυτής της διαδρομής. Η πρώτη προσέγγιση μεταξύ των ειδικών του κινητήρα ονομάζεται συμβατικά "συντομευμένη εισαγωγή" και η δεύτερη - "μικρή συμπίεση". Τελικά, και οι δύο αυτές προσεγγίσεις δίνουν το ίδιο πράγμα: μείωση της πραγματικής αναλογίας συμπίεσης του μίγματος εργασίας σε σχέση με το γεωμετρικό, διατηρώντας παράλληλα έναν σταθερό λόγο διαστολής (δηλαδή, η διαδρομή ισχύος παραμένει η ίδια όπως στον κινητήρα Otto, και η διαδρομή συμπίεσης φαίνεται να συντομεύεται - όπως στο Atkinson, μόνο που μειώνεται όχι από το χρόνο, αλλά από το βαθμό συμπίεσης του μείγματος). Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στη δεύτερη προσέγγιση του Miller.- δεδομένου ότι είναι κάπως πιο πλεονεκτικό όσον αφορά τις απώλειες συμπίεσης, και ως εκ τούτου είναι αυτό που εφαρμόζεται πρακτικά στους σειριακούς κινητήρες αυτοκινήτων Mazda "Miller Cycle" (όπως ένας κινητήρας V6 2,3 λίτρων με μηχανικό υπερσυμπιεστή έχει εγκατασταθεί σε αυτοκίνητο MazdaΤο Xedos-9, και πρόσφατα ο πιο πρόσφατος "αναρροφούμενος" κινητήρας I4 αυτού του τύπου με όγκο 1,3 λίτρων παρελήφθη από το μοντέλο Mazda-2).

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 στο εγκεφαλικό επεισόδιο πρόσληψης μίγμα καυσίμου-αέραΕφόσον έχει γεμίσει ολόκληρος ο όγκος του κυλίνδρου, μέρος του μείγματος ωθείται πίσω στην πολλαπλή εισαγωγής μέσω της ανοιχτής βαλβίδας εισαγωγής καθώς το έμβολο κινείται προς τα πάνω κατά τη διαδρομή συμπίεσης. Η συμπίεση του μείγματος αρχίζει στην πραγματικότητα αργότερα όταν η βαλβίδα εισαγωγής κλείσει τελικά και το μείγμα κλειδωθεί στον κύλινδρο. Έτσι, το μείγμα στον κινητήρα Miller συμπιέζεται λιγότερο από ό,τι θα συμπιέζεται σε έναν κινητήρα Otto της ίδιας μηχανικής γεωμετρίας. Αυτό καθιστά δυνατή την αύξηση της γεωμετρικής αναλογίας συμπίεσης (και, κατά συνέπεια, της αναλογίας διαστολής!) πάνω από τα όρια που καθορίζονται από τις ιδιότητες έκρηξης του καυσίμου - φέρνοντας την πραγματική συμπίεση σε αποδεκτές τιμές λόγω της προαναφερθείσας «βράχυνσης του τον κύκλο συμπίεσης». Με άλλα λόγια, για την ίδια πραγματική σχέση συμπίεσης (περιορισμένη από το 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.

Φυσικά, η μετατόπιση αντίστροφης φόρτισης σημαίνει πτώση της απόδοσης ισχύος του κινητήρα και για ατμοσφαιρικούς κινητήρεςΗ λειτουργία σε έναν τέτοιο κύκλο έχει νόημα μόνο σε μια σχετικά στενή λειτουργία μερικού φορτίου. Στην περίπτωση σταθερού χρονισμού βαλβίδων, μόνο η χρήση υπερφόρτισης μπορεί να αντισταθμίσει αυτό σε όλο το δυναμικό εύρος. Στα υβριδικά μοντέλα, η έλλειψη πρόσφυσης σε δυσμενείς συνθήκες αντισταθμίζεται από την πρόσφυση του ηλεκτροκινητήρα.

Το όφελος από την αύξηση της θερμικής απόδοσης του κύκλου Miller σε σχέση με τον κύκλο Otto συνοδεύεται από απώλεια μέγιστης ισχύος εξόδου για δεδομένου μεγέθους(και μάζα) του κινητήρα λόγω αλλοίωσης της πλήρωσης του κυλίνδρου. Δεδομένου ότι για να επιτευχθεί η ίδια ισχύς εξόδου θα απαιτηθεί ένας κινητήρας Miller μεγαλύτερο μέγεθοςαπό έναν κινητήρα Otto, το κέρδος από την αύξηση της θερμικής απόδοσης του κύκλου θα δαπανηθεί εν μέρει σε μηχανικές απώλειες (τριβή, κραδασμούς, κ.λπ.) που αυξάνονται με το μέγεθος του κινητήρα. Γι' αυτό οι μηχανικοί της Mazda κατασκεύασαν το πρώτο τους σειριακός κινητήραςμε τον κύκλο Miller όχι ατμοσφαιρικό. Όταν προσάρτησαν έναν υπερσυμπιεστή τύπου Lysholm στον κινητήρα, μπόρεσαν να αποκαταστήσουν την υψηλή πυκνότητα ισχύος χωρίς να χάσουν μεγάλο μέρος της απόδοσης που παρέχει ο κύκλος Miller. Αυτή η απόφαση ήταν που καθόρισε την ελκυστικότητα Κινητήρας Mazda V6 "Miller Cycle", εγκατεστημένο στο Mazda Xedos-9 (Millenia ή Eunos-800). Εξάλλου, με όγκο εργασίας 2,3 λίτρων, παράγει ισχύ 213 ίππων. και ροπή 290 Nm, που ισοδυναμεί με τα χαρακτηριστικά των συμβατικών ατμοσφαιρικών κινητήρων 3 λίτρων, και ταυτόχρονα, κατανάλωση καυσίμου για τέτοιους ισχυρός κινητήραςεπί μεγάλο αυτοκίνητοπολύ χαμηλά - στον αυτοκινητόδρομο 6,3 l/100 km, στην πόλη - 11,8 l/100 km, που αντιστοιχεί στην απόδοση πολύ λιγότερο ισχυρών κινητήρων 1,8 λίτρων. Η περαιτέρω ανάπτυξη της τεχνολογίας επέτρεψε στους μηχανικούς της Mazda να κατασκευάσουν έναν κινητήρα Miller Cycle με αποδεκτά ειδικά χαρακτηριστικά ισχύος χωρίς τη χρήση υπερσυμπιεστών - νέο σύστημαδιαδοχική αλλαγή του χρόνου ανοίγματος της βαλβίδας Το σύστημα διαδοχικού χρονισμού βαλβίδων, που ελέγχει δυναμικά τις φάσεις εισαγωγής και εξαγωγής, σας επιτρέπει να αντισταθμίσετε εν μέρει την πτώση της μέγιστης ισχύος που είναι εγγενής στον κύκλο Miller. Ο νέος κινητήρας θα παράγεται σε σειρά 4κύλινδρος, 1,3 λίτρων, σε δύο εκδόσεις: ισχύς 74 ιπποδύναμη(118 Nm ροπής) και 83 ίππους (121 Nm). Ταυτόχρονα, η κατανάλωση καυσίμου αυτών των κινητήρων έχει μειωθεί κατά 20 τοις εκατό σε σύγκριση με έναν συμβατικό κινητήρα της ίδιας ισχύος - σε κάτι παραπάνω από τέσσερα λίτρα ανά εκατό χιλιόμετρα. Επιπλέον, η τοξικότητα ενός κινητήρα κύκλου Miller είναι 75 τοις εκατό χαμηλότερη από τις σύγχρονες περιβαλλοντικές απαιτήσεις. ΕκτέλεσηΣε κλασικό Κινητήρες ToyotaΔεκαετία '90 με σταθερές φάσεις, που λειτουργούν στον κύκλο Otto, η βαλβίδα εισαγωγής κλείνει στις 35-45° μετά το BDC (σύμφωνα με τη γωνία περιστροφής στροφαλοφόρος άξων), ο λόγος συμπίεσης είναι 9,5-10,0. Σε περισσότερα σύγχρονους κινητήρεςμε το VVT, το πιθανό εύρος κλεισίματος της βαλβίδας εισαγωγής επεκτάθηκε στους 5-70° μετά το BDC, ο λόγος συμπίεσης αυξήθηκε 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. Γεωμετρικός λόγος συμπίεσης - 13,0-13,5. Μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 2010, εμφανίστηκαν νέοι κινητήρες με ευρύ φάσμαμεταβλητός χρονισμός βαλβίδας (VVT-iW), ο οποίος μπορεί να λειτουργήσει τόσο στον συμβατικό κύκλο όσο και στον 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 είναι 10-100° και 10,0, αντίστοιχα.

Ο κύκλος Miller προτάθηκε το 1947 από τον Αμερικανό μηχανικό Ralph Miller ως ένας τρόπος συνδυασμού των πλεονεκτημάτων 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 ίδια ταχύτητα πάνω-κάτω του εμβόλου (όπως στον κλασικό κινητήρα Otto).

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

Έτσι, το μείγμα στον κινητήρα Miller συμπιέζεται λιγότερο από ό,τι θα συμπιέζεται σε έναν κινητήρα Otto της ίδιας μηχανικής γεωμετρίας. Αυτό καθιστά δυνατή την αύξηση της γεωμετρικής αναλογίας συμπίεσης (και, κατά συνέπεια, της αναλογίας διαστολής!) πάνω από τα όρια που καθορίζονται από τις ιδιότητες έκρηξης του καυσίμου - φέρνοντας την πραγματική συμπίεση σε αποδεκτές τιμές λόγω της προαναφερθείσας «βράχυνσης του τον κύκλο συμπίεσης». Με άλλα λόγια, για το ίδιο 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 της αυξημένης θερμικής απόδοσης του κύκλου Miller σε σχέση με τον κύκλο Otto συνοδεύεται από απώλεια μέγιστης ισχύος εξόδου για ένα δεδομένο μέγεθος κινητήρα (και βάρος) λόγω μειωμένης πλήρωσης κυλίνδρων. Εφόσον η απόκτηση της ίδιας ισχύος εξόδου θα απαιτούσε μεγαλύτερο κινητήρα Miller από έναν κινητήρα Otto, τα κέρδη από την αυξημένη θερμική απόδοση του κύκλου θα δαπανηθούν εν μέρει σε μηχανικές απώλειες (τριβή, κραδασμούς, κ.λπ.) που αυξάνονται με το μέγεθος του κινητήρα.

Ο έλεγχος των βαλβίδων από υπολογιστή σας επιτρέπει να αλλάξετε τον βαθμό πλήρωσης του κυλίνδρου κατά τη λειτουργία. Αυτό καθιστά δυνατή την απομάκρυνση από τον κινητήρα μέγιστη ισχύς, όταν οι οικονομικοί δείκτες επιδεινώνονται ή επιτυγχάνουν καλύτερη απόδοση με ταυτόχρονη μείωση της ισχύος.

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

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

Αρχικά, ας καταλάβουμε ποιος είναι ο κύκλος λειτουργίας του 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, ένας κύκλος για μια θερμική μηχανή είναι μια κυκλική διαδικασία στην οποία συμπίπτουν οι αρχικές και οι τελικές παράμετροι που καθορίζουν την κατάσταση του ρευστού εργασίας (στην περίπτωσή μας, ένας κύλινδρος με έμβολο). Αυτές οι παράμετροι είναι η πίεση, ο όγκος, η θερμοκρασία και η εντροπία.

Αυτές οι παράμετροι και οι αλλαγές τους είναι που καθορίζουν τον τρόπο λειτουργίας του κινητήρα και με άλλα λόγια, ποιος θα είναι ο κύκλος του. Επομένως, εάν έχετε την επιθυμία και τη γνώση της θερμοδυναμικής, μπορείτε να δημιουργήσετε τον δικό σας κύκλο λειτουργίας μιας θερμικής μηχανής. Το κύριο πράγμα είναι να ενεργοποιήσετε τον κινητήρα σας για να αποδείξετε το δικαίωμά σας να υπάρχει.

Κύκλος Otto

Θα ξεκινήσουμε με τον πιο σημαντικό κύκλο λειτουργίας, τον οποίο χρησιμοποιούν σχεδόν όλοι οι κινητήρες εσωτερικής καύσης στις μέρες μας. Πήρε το όνομά του από τον Nikolaus August Otto, Γερμανό εφευρέτη. Αρχικά, ο Otto χρησιμοποίησε το έργο του Βέλγου Jean Lenoir. Αυτό το μοντέλο του κινητήρα Lenoir θα σας δώσει κάποια εικόνα για τον αρχικό σχεδιασμό.

Δεδομένου ότι ο Lenoir και ο Otto δεν ήταν εξοικειωμένοι με την ηλεκτρική μηχανική, η ανάφλεξη στα πρωτότυπα 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 τη διαδρομή 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 με τη μάζα του εκτόπισε τα καυσαέρια. Ήταν η πλήρης χρήση της ενέργειας που κατέστησε δυνατή την αύξηση της απόδοσης σε ένα εντυπωσιακό 15% εκείνη την εποχή, το οποίο ξεπέρασε ακόμη και την απόδοση ατμομηχανές. Επιπλέον, αυτός ο σχεδιασμός επέτρεψε τη χρήση πέντε φορές λιγότερο καύσιμο, που οδήγησε στη συνέχεια στην πλήρη κυριαρχία ενός τέτοιου σχεδίου στην αγορά.

Αλλά το κύριο επίτευγμα του Otto είναι η εφεύρεση της τετράχρονης διαδικασίας των κινητήρων εσωτερικής καύσης. Αυτή η εφεύρεση έγινε το 1877 και κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ταυτόχρονα. Αλλά οι Γάλλοι βιομήχανοι έψαξαν στα αρχεία τους και διαπίστωσαν ότι η ιδέα της τετράχρονης λειτουργίας περιγράφηκε από τον Γάλλο Beau de Roche αρκετά χρόνια πριν από την πατέντα του Otto. Αυτό μας επέτρεψε να μειώσουμε τις πληρωμές για διπλώματα ευρεσιτεχνίας και να αρχίσουμε να αναπτύσσουμε τους δικούς μας κινητήρες. Αλλά χάρη στην εμπειρία, οι κινητήρες του Otto ήταν στην κορυφή καλύτερα από τους ανταγωνιστές. Και μέχρι το 1897, κατασκευάστηκαν 42 χιλιάδες από αυτά.

Τι είναι όμως ακριβώς ο κύκλος Otto; Αυτά είναι τα τέσσερα γνωστά σε εμάς από το σχολείο ICE εγκεφαλικό επεισόδιο– εισαγωγή, συμπίεση, εγκεφαλικό επεισόδιο και εξάτμιση. Όλες αυτές οι διαδικασίες απαιτούν ίσο χρόνο και τα θερμικά χαρακτηριστικά του κινητήρα φαίνονται στο παρακάτω γράφημα:

Όπου 1-2 είναι συμπίεση, 2-3 είναι ισχύς, 3-4 είναι εξάτμιση, 4-1 εισαγωγή. Η απόδοση ενός τέτοιου κινητήρα εξαρτάται από τον λόγο συμπίεσης και τον αδιαβατικό εκθέτη:

, όπου n είναι ο λόγος συμπίεσης, k είναι ο αδιαβατικός εκθέτης ή ο λόγος της θερμοχωρητικότητας του αερίου σε σταθερή πίεση προς τη θερμοχωρητικότητα του 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 βελτιώνει την απόδοση του κύκλου Otto, αλλά μειώνει την ισχύ εξόδου. Η κύρια διαφορά είναι οι διαφορετικοί χρόνοι εκτέλεσης για διαφορετικούς κύκλους του κινητήρα.

Η ειδική σχεδίαση των μοχλών κινητήρα Atkinson επιτρέπει και τις τέσσερις διαδρομές του εμβόλου να ολοκληρωθούν σε μία μόνο στροφή του στροφαλοφόρου άξονα. Επίσης αυτό το σχέδιοκάνει 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 βαλβίδων (βαλβίδες ανοίγματος και κλεισίματος) βρίσκονται απευθείας στον στροφαλοφόρο άξονα. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη για ξεχωριστή εγκατάσταση εκκεντροφόρος άξονας. Επιπλέον, δεν χρειάζεται να εγκαταστήσετε κιβώτιο ταχυτήτων, αφού στροφαλοφόρος άξωνπεριστρέφεται με τη μισή ταχύτητα. Τον 19ο αιώνα, ο κινητήρας δεν έγινε ευρέως διαδεδομένος λόγω της περίπλοκης μηχανικής του, αλλά στα τέλη του 20ου αιώνα έγινε πιο δημοφιλής καθώς άρχισε να χρησιμοποιείται σε υβριδικά.

Έτσι, μέσα ακριβό LexusΥπάρχουν τέτοιες περίεργες μονάδες; Καθόλου, ο κύκλος Άτκινσον καθαρή μορφήκανείς δεν επρόκειτο να το εφαρμόσει, αλλά η τροποποίηση των συνηθισμένων κινητήρων για αυτό είναι αρκετά δυνατή. Ως εκ τούτου, ας μην κοροϊδεύουμε για τον Άτκινσον για πολύ και ας προχωρήσουμε στον κύκλο που τον έφερε στην 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 τα περισσότερα απλός κινητήραςΟθων. Αντί να κάνει τη διαδρομή συμπίεσης μηχανικά μικρότερη από την ισχύ (όπως στον 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 ίδια ταχύτητα πάνω-κάτω του εμβόλου (όπως στον κλασικό κινητήρα Otto).

Για να γίνει αυτό, ο Miller πρότεινε δύο διαφορετικές προσεγγίσεις: είτε κλείστε τη βαλβίδα εισαγωγής σημαντικά νωρίτερα από το τέλος της διαδρομής εισαγωγής ή κλείστε την σημαντικά αργότερα από το τέλος αυτής της διαδρομής. Η πρώτη προσέγγιση μεταξύ των αυτοκινητιστών ονομάζεται συμβατικά "βραχεία εισαγωγή" και η δεύτερη - "μικρή συμπίεση". Τελικά, και οι δύο αυτές προσεγγίσεις δίνουν το ίδιο πράγμα: μείωση της πραγματικής αναλογίας συμπίεσης του μείγματος εργασίας σε σχέση με τη γεωμετρική, διατηρώντας παράλληλα μια σταθερή αναλογία διαστολής (δηλαδή, η διαδρομή ισχύος παραμένει η ίδια όπως στον κινητήρα Otto και η συμπίεση Το εγκεφαλικό επεισόδιο φαίνεται να συντομεύεται - όπως ο Atkinson, μόνο που μειώνεται όχι από το χρόνο, αλλά από το βαθμό συμπίεσης του μείγματος).

Έτσι, το μείγμα στον κινητήρα Miller συμπιέζεται λιγότερο από ό,τι θα συμπιέζεται σε έναν κινητήρα Otto της ίδιας μηχανικής γεωμετρίας. Αυτό καθιστά δυνατή την αύξηση της γεωμετρικής αναλογίας συμπίεσης (και, κατά συνέπεια, της αναλογίας διαστολής!) πάνω από τα όρια που καθορίζονται από τις ιδιότητες έκρηξης του καυσίμου - φέρνοντας την πραγματική συμπίεση σε αποδεκτές τιμές λόγω της προαναφερθείσας «βράχυνσης του τον κύκλο συμπίεσης». Με άλλα λόγια, για την ίδια πραγματική σχέση συμπίεσης (περιορισμένη από το 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 χρονισμού ανάφλεξης χωρίς τον κίνδυνο έκρηξης, που δίνει περισσότερα άφθονες ευκαιρίεςγια μηχανικούς.

Το όφελος της αυξημένης θερμικής απόδοσης του κύκλου Miller σε σχέση με τον κύκλο Otto συνοδεύεται από απώλεια μέγιστης ισχύος εξόδου για ένα δεδομένο μέγεθος κινητήρα (και βάρος) λόγω μειωμένης πλήρωσης κυλίνδρων. Εφόσον η απόκτηση της ίδιας ισχύος εξόδου θα απαιτούσε μεγαλύτερο κινητήρα Miller από έναν κινητήρα Otto, τα κέρδη από την αυξημένη θερμική απόδοση του κύκλου θα δαπανηθούν εν μέρει σε αυξημένες μηχανικές απώλειες (τριβή, κραδασμούς, κ.λπ.) με το μέγεθος του κινητήρα.

Κύκλος ντίζελ

Και τέλος, αξίζει να θυμηθούμε τουλάχιστον 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 η ψύξη του κινητήρα στο απόλυτο μηδέν δεν είναι δροσερή, το Diesel ακολούθησε διαφορετική διαδρομή. Αύξησε τη μέγιστη θερμοκρασία, για την οποία άρχισε να συμπιέζει το καύσιμο σε τιμές που ήταν απαγορευτικές εκείνη την εποχή. Ο κινητήρας του αποδείχθηκε πραγματικά υψηλής απόδοσης, αλλά αρχικά δούλεψε στην κηροζίνη. Ο Ρούντολφ κατασκεύασε τα πρώτα πρωτότυπα το 1893 και μόνο στις αρχές του εικοστού αιώνα μεταπήδησε σε άλλους τύπους καυσίμων, συμπεριλαμβανομένου του ντίζελ.

• , 17 Ιουλίου 2015