Chu trình Atkinson trong ô tô

Động cơ chu trình Atkinson là một loại động cơ đốt trong do James Atkinson phát minh vào năm 1882. Chu trình Atkinson được thiết kế để mang lại hiệu quả nhiên liệu cao.

Động cơ chu trình Otto thông thường có 4 giai đoạn trong mỗi chu trình đốt – nạp, nén, giãn nở (nổ) và xả, mỗi giai đoạn mất thời gian và dịch chuyển piston bằng nhau. Động cơ chu trình Atkinson thì khác. Chúng sử dụng hành trình nạp ngắn hơn một chút so với hành trình giãn nở. Nói cách khác, tỷ lệ nén thực sự nhỏ hơn tỷ lệ giãn nở. Lợi ích của sự sắp xếp này là gì? Câu trả lời là hiệu suất nhiên liệu cao hơn. Nếu chúng ta phân tích đường cong áp suất-thể tích của chu trình đốt cháy, bạn sẽ thấy:

Đối với động cơ chu trình Otto (vòng tua màu vàng), pít-tông bắt đầu nén không khí từ ĐCD (điểm 1), thể tích giảm và áp suất tăng cho đến khi đạt ĐCT (điểm 2). Sau đó, quá trình đánh lửa diễn ra và hỗn hợp nhiên liệu-không khí phát nổ, áp suất tăng và đạt đỉnh ngay lập tức (điểm 3). Điều này đẩy pít-tông xuống dưới, thể tích mở rộng và giảm áp suất cho đến khi pít-tông chạm đến ĐCD Otto (điểm 4 Otto). Tại thời điểm này, các van xả mở. Khi áp suất của khí thải nóng cao hơn bên ngoài, nó nhanh chóng chạy ra ống xả, do đó áp suất giảm đột ngột đến áp suất khí quyển (điểm 1). Các ống xả và đường nạp không được hiển thị ở đây vì chúng không góp phần tạo ra công suất. Công thực hiện (năng lượng) do quá trình đốt cháy tạo ra là vùng bên trong đường 1-2-3-4 Otto.

Bây giờ đối với động cơ chu trình Atkinson, giai đoạn giãn nở được phép chạy xa hơn, tốt nhất là cho đến khi áp suất khí giảm xuống bằng áp suất khí quyển (điểm 4Atkinson). Điều này có nghĩa là nhiệt năng và động năng thường bị mất trong chu trình Otto thông qua khí thải có thể được sử dụng trong chu trình Atkinson để tạo ra công suất. Năng lượng bổ sung này là vùng 1-4Otto-4Atkinson.

Động cơ chu trình Atkinson không phải là một ý tưởng mới. Thực tế, nó được phát minh bởi kỹ sư người Anh James Atkinson vào năm 1882. Thiết kế ban đầu của ông rất phức tạp, không chỉ sử dụng trục khuỷu mà còn cả trục phụ và các liên kết bổ sung để cho phép các piston di chuyển quãng đường ngắn hơn trong hành trình nén so với hành trình giãn nở. Nó khá tuyệt vời, nhưng do sự phức tạp này và dẫn đến kích thước và trọng lượng tăng thêm, nó không được đưa vào sử dụng thương mại trên ô tô.

Nguồn : https://www.xecov.com/articles/tim-hieu-chu-trinh-otto-atkinson-va-miller-trong-dong-co-dot-trong

Bạn cần đăng nhập để tương tác với nội dung này:
Đăng nhập.

Đăng nhập