Ciclo AtkinsonDe Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegacin , bsqueda

Termodinmica

Sucursales [show] Leyes [show] Sistemas de [show] Propiedades del sistema [show] Propiedades de los materiales [show] Ecuaciones [show] Potenciales [show] Historia y cultura [show] Los cientficos [show]

v t e

El motor de ciclo Atkinson es un tipo de motor de combustin interna inventado por James Atkinson en 1882. El ciclo Atkinson est diseado para proporcionar eficiencia a expensas de la densidad de potencia , y se utiliza en algunos modernos elctricos hbridos aplicaciones.

Contenido

1 Diseo 2 ciclo termodinmico ideal 3 motores de ciclo Atkinson modernos 4 Rotary motor de ciclo Atkinson 5 Los vehculos que usan motores de ciclo Atkinson 6 Vase tambin 7 Referencias 8 Enlaces externos

DiseoEl ciclo original Atkinson motor de pistn permiti la admisin, compresin, explosin y escape golpes del ciclo de cuatro tiempos que se produzca en un solo turno del cigeal, y fue diseado para evitar la infraccin de patentes que cubren ciertos ciclo Otto motores. [1] Debido a la el nico cigeal diseo del Atkinson, su relacin de expansin pueden diferir de su relacin de compresin y, con una carrera de trabajo ms larga que su carrera de compresin, el motor puede lograr una mayor eficiencia trmica de un motor de pistn tradicional. Mientras que el diseo original de Atkinson no es ms que una curiosidad histrica, muchos motores modernos utilizan la sincronizacin de vlvulas convencionales para producir el efecto de un movimiento ms corto de compresin / carrera de ms tiempo, por lo tanto la realizacin de las mejoras de ahorro de combustible del ciclo Atkinson puede ofrecer. [2]

ciclo termodinmico ideal

Figura 1: Ciclo Atkinson Gas El ideal ciclo Atkinson consiste en las operaciones siguientes:

1-2 isentrpico o reversible adiabtica de compresin

2-3 iscoro calefaccin (Qp) 3-4 isobrica calefaccin (Qp ') 4-5 Expansin isoentrpica 5-6 iscoro de refrigeracin (Qo) 6-1 de enfriamiento isobrico (Qo ')

Los motores modernos de ciclo Atkinson

Un pequeo motor con Atkinson estilo vnculos entre el pistn y el volante. Modernos motores de ciclo Atkinson de acabar con este camino de la energa compleja. Recientemente ciclo Atkinson ha sido utilizado para describir una modificacin del ciclo Otto motor en el que se lleva a cabo la vlvula de admisin abierta por ms tiempo de lo normal para permitir un flujo inverso de la toma de aire en el colector de admisin. La relacin de compresin efectiva se reduce (por una vez que el aire se escape del cilindro libremente en lugar de ser comprimido), pero la relacin de expansin no se modifica. Esto significa que la relacin de compresin es menor que la relacin de expansin. El calor obtenido de la quema de combustible aumenta la presin, forzando el pistn se mueva, expandiendo el volumen de aire ms all del volumen cuando se inici la compresin. El objetivo de la moderna ciclo Atkinson es permitir que la presin en la cmara de combustin al final de la carrera de trabajo para ser igual a la presin atmosfrica; cuando esto ocurre, toda la energa disponible ha sido obtenida del proceso de combustin. Para cualquier porcin dada de aire, la relacin de expansin mayor permite ms energa para ser convertida de calor en energa til mecnico es decir, el motor es ms eficiente. La desventaja del motor de ciclo de cuatro tiempos Atkinson versus el motor de ciclo Otto ms comn se reduce la densidad de potencia. Debido a una pequea porcin de la carrera de compresin que se dedica a la compresin del aire de admisin, un motor de ciclo Atkinson no tiene tanto aire como lo hara un motor diseado de manera similar y el tamao de ciclo Otto. Motores de cuatro tiempos de este tipo con este mismo tipo de movimiento de la vlvula de admisin, pero con un sobrealimentador para compensar la prdida de densidad de potencia que se conoce como ciclo Miller motores.

Rotary motor de ciclo Atkinson

Rotary motor de ciclo Atkinson El ciclo Atkinson puede ser utilizado en un motor rotativo . En esta configuracin un aumento en la potencia y eficiencia se puede lograr cuando se compara con el ciclo de Otto. Este tipo de motor retiene la fase de poder una por revolucin, junto con la compresin diferente y volmenes de expansin del original ciclo Atkinson. Los gases de escape son expulsados del motor por aire comprimido de barrido. Esta modificacin del ciclo Atkinson permite el uso de combustibles alternativos como el diesel y el hidrgeno. Las desventajas de este diseo incluyen el requisito de que las puntas del rotor sellar muy bien en la pared de la carcasa exterior y las prdidas mecnicas sufridas a travs de la friccin entre las piezas que oscilan rpidamente de forma irregular. Ver los links externos para ms informacin.

Los vehculos que usan motores de ciclo Atkinson

2004 Toyota Prius hbrido

2010 Ford Fusion Hybrid (Amrica del Norte) Mientras que una modificacin ciclo Otto motor utilizando el ciclo Atkinson proporciona buena economa de combustible, es a expensas de una menor potencia por desplazamiento en comparacin con un tradicional motor de cuatro tiempos. [3] Si la demanda de mayor potencia es intermitente, el potencia del motor puede ser complementado por un motor elctrico en momentos en que se necesita ms potencia. Esto forma la base de un ciclo Atkinson basado elctrico hbrido transmisin. Estos motores elctricos puede ser utilizado independientemente de, o en combinacin con, el motor de ciclo Atkinson, para proporcionar los medios ms eficientes de producir la potencia deseada. Este tren de la primera unidad entr en produccin a finales de 1997 en el mercado japons Toyota Prius . En este escrito, la mayora de la produccin total hbridos elctricos vehculos utilizan motores de ciclo Atkinson:

Chevrolet Tahoe hbrido elctrico (cuatro ruedas) con una relacin de compresin de 10.8:1 Ford Escape / Mercury Mariner / Mazda Tribute elctricos (delanteros y cuatro ruedas motrices), con una relacin de compresin de 12.4:1 Ford Fusion Hybrid / Mercury Milan Hybrid / Lincoln MKZ hbrido elctrico (traccin delantera) con una relacin de compresin de 12.3:1 Hyundai Sonata hbrido (traccin delantera) Infiniti M35h Hybrid (traccin trasera) Kia Optima Hybrid (traccin delantera) Lexus CT200h (traccin delantera) Lexus HS250h (traccin delantera) Lexus RX 450h hbrido elctrico (traccin trasera) Mercedes ML450 Hybrid (cuatro ruedas) elctrica Mercedes S400 Hybrid Blue (traccin trasera) elctricos Toyota Highlander Hybrid (2011 y posteriores) [4] Toyota Prius hbrido elctrico (traccin delantera) con una relacin de compresin (puramente geomtrica) de 13.0:1 Toyota Camry Hbrido elctrico (traccin delantera) con una relacin de compresin de 12,5:1 Lexus GS 450h hbrido elctrico (traccin trasera) con una relacin de compresin de 13.0:1