Czym jest Cykl Atkinsona?
Cykl Atkinsona to odmiana cyklu Otto, który został zaprojektowany w celu zwiększenia efektywności cieplnej silnika poprzez zwiększenie rozprężania względem sprężania. Oto kilka podstawowych informacji na jego temat:
Cykl, a w zasadzie silnik Atkinsona to rodzaj jednostki napędowej. Jak sama nazwa wskazuje, silnik ten wynalazł James Atkinson, a miało to miejsce w roku 1882.
Charakterystyka i parametry
Silnik tego typu charakteryzuje się lepszą sprawnością w zakresie średnich obrotów. W porównaniu do cyklu spalinowego silnika czterosuwowego przy suwie sprężania zawory są tu wciąż otwarte, gdyż zamykają się z pewnym opóźnieniem. Dzięki temu suw sprężania jest krótszy, co sprzyja zwiększeniu mocy maksymalnej. Ponadto przekłada się to na większą sprawność silnika oraz mniejsze zużycie paliwa.
Cykl Atkinsona ma to do siebie, że suwy ssania, sprężania, pracy oraz wydechu, odbywają się w trakcie jednego cyklu ruchu tłoka. Ponadto pojemność cylindra przed suwem sprężania nie jest równa jego objętości po suwie pracy, który jest dłuższy. Sprzyja to lepszemu wykorzystaniu energii spalin.
Funkcje:
- Zmniejszenie strat cieplnych przez dłuższą fazę rozprężania.
- Poprawa efektywności cieplnej silnika.
Zalety:
- Większa efektywność cieplna: Dzięki dłuższej fazie rozprężania, silnik pracuje bardziej efektywnie, co przekłada się na lepszą wydajność paliwową.
- Mniejsze zużycie paliwa: W wielu przypadkach silniki z cyklem Atkinsona zużywają mniej paliwa w porównaniu z tradycyjnymi silnikami o cyklu Otto.
- Mniejsza emisja zanieczyszczeń: Skutkiem wyższej efektywności cieplnej jest również mniejsza emisja szkodliwych gazów.
- Dłuższa żywotność silnika: Dzięki mniejszym stratom cieplnym, silnik jest mniej narażony na uszkodzenia spowodowane przegrzewaniem.
Wady:
- Mniejsza moc: Silniki oparte na cyklu Atkinsona często mają mniejszą moc w porównaniu z silnikami o cyklu Otto, co może wpłynąć na osiągi pojazdu.
- Skomplikowana konstrukcja: Ze względu na potrzebę zmieniania skoku tłoka między fazami sprężania a rozprężania, konstrukcja silnika może być bardziej skomplikowana.
Zastosowanie:
Cykl Atkinsona jest często stosowany w nowoczesnych silnikach benzynowych, zwłaszcza w pojazdach hybrydowych, takich jak wiele modeli Toyota. Samochody, w których zastosowano cykl Atkinsona to m.in:
- Toyota Prius Hybrid
- Toyota Aurisie Hybrid
- Toyota Yaris Hybrid
- Ford Escape Hybrid
- Honda Jazz Hybrid
FAQ
- Czym jest cykl Atkinsona?
- Cykl Atkinsona to odmiana cyklu Otto, zaprojektowana w celu zwiększenia efektywności cieplnej silnika poprzez zwiększenie rozprężania względem sprężania.
- Kto wynalazł cykl Atkinsona?
- Cykl Atkinsona został wynaleziony przez Jamesa Atkinsona w 1882 roku.
- Jak różni się cykl Atkinsona od cyklu Otto?
- W cyklu Atkinsona skok tłoka podczas fazy rozprężania jest dłuższy niż podczas fazy sprężania. Pozwala to na lepsze wykorzystanie energii cieplnej paliwa, zwiększając efektywność cieplną silnika.
- Dlaczego samochody z cyklem Atkinsona mogą być mniej dynamiczne?
- Ze względu na specyfikę cyklu, który priorytetowo podnosi efektywność cieplną kosztem mocy, silniki oparte na cyklu Atkinsona mogą generować mniejszą moc w porównaniu z tradycyjnymi silnikami o cyklu Otto.
- Czy cykl Atkinsona jest stosowany w praktyce?
- Tak, cykl Atkinsona jest często stosowany w nowoczesnych silnikach benzynowych, zwłaszcza w pojazdach hybrydowych. Przykładowo, wiele modeli Toyota używa silników bazujących na cyklu Atkinsona.
- Czy silniki z cyklem Atkinsona są bardziej ekologiczne?
- Tak, dzięki wyższej efektywności cieplnej i mniejszemu zużyciu paliwa, silniki oparte na cyklu Atkinsona często emitują mniej zanieczyszczeń w porównaniu z tradycyjnymi silnikami o cyklu Otto.
- Czy cykl Atkinsona jest skomplikowany w budowie?
- Ze względu na potrzebę zmieniania skoku tłoka między fazami sprężania a rozprężania, konstrukcja silnika opartego na cyklu Atkinsona może być bardziej skomplikowana niż w przypadku tradycyjnego silnika o cyklu Otto.
- Czy warto inwestować w pojazdy z silnikami bazującymi na cyklu Atkinsona?
- Jeżeli priorytetem jest oszczędność paliwa i ekologia, to tak. Jeśli priorytetem są osiągi i moc, warto rozważyć inne opcje.
