Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

Что такое Цикл Миллера и как он работает?

Новый рабочий цикл двигателей VAG с высокой степенью сжатия и ЭБУ Bosch MG1

На момент написания этого материала новый рабочий цикл двигателей, работающих по принципу цикла Миллера, применяется на двигателях 1.5 TSI (DACA) семейства EA211 EVO и на двигателях 2.0 TSI BZ семейства EA888 gen3B. Отличительно особенностью этих двигателей, в момент знакомства с их ТТХ, является очень высокая для бензиновых турбированных двигателей степень сжатия: 12,5:1 на 1.5 TSI и 11,65:1 на 2.0 TSI BZ.

Особенность цикла Миллера заключается в смещении момента открытия/закрытия клапанов: таким образом впускные клапаны (в зависимости от запрограммированных параметров) закрываются ещё задолго до достижения поршнем нижней мёртвой точки (НМТ), это позволяет создать процесс расширения топливо-воздушной смеси, и к тому моменту, как поршень достигает нижней мёртвой точки, закрытая смесь уже достаточно расширяется и от этого остывает. В свою очередь подобный процесс приводит к снижению конечной температуры цикла сжатия, таким образом степень сжатия самого двигателя можно повышать и не бояться самопроизвольного воспламенения смеси (детонации).

Поэтому двигатели, работающие по принципу цикла Миллера, имеют столь высокую степень сжатия.

Так же на впускном валу расположен фазовращатель, который может изменять момент закрытия впускных клапанов и тем самым менять степень расширения смеси на этапе впуска. Подробнее это отображено на схеме ниже:

Таким образом можно отметить следующие преимущества цикла Миллера в сравнении с обычными рабочими циклами:

  • За счёт более холодной смеси снижается конечная температура цикла сжатия, а с ней и склонность к детонации. Степень сжатия можно повысить до 12,5:1, что приводит к увеличению термического КПД и более эффективному сгоранию топлива;
  • Времени на впуск в цилиндр необходимой массы воздуха стало меньше, поэтому в режиме частичной нагрузки дроссельная заслонка открывается шире, улучшая газообмен в цилиндрах;
  • Увеличение рабочего объёма уменьшает работу сжатия;
  • Благодаря более холодной смеси сокращается детонационное сгорание в режиме полной нагрузки, что позволяет двигателю работать со значением лямбда 1 в широком диапазоне крутящего момента / нагрузки.
Для сравнения цикла Миллера с обычным циклом работы двигателя стоит обратиться к таблице данные впускных и выпускных клапанов двигателей 1.5 TSI семейства EA211 EVO, где двигатель DACA (130 л.с.) работает по принципу цикла Миллера, а двигатель DADA (150 л.с.) работает по обычному рабочему циклу:

Двигатель 1,5 TSI DACA (96 кВт, 130 л.с.)​

Двигатель 1,5 TS

Двигатель «Миллера» - Устройство - Двигатель - Каталог статей


 


Прежде чем рассказать об особенностях «маздовского» двигателя «Миллера» (Miller cycle) замечу, что он не пятитактный, а четырехтактный, как и мотор Отто. Мотор «Миллера» - это не что иное как усовершенствованный классический двигатель внутреннего сгорания. Конструктивно эти моторы практически одинаковы. Разница заключается в фазах газораспределения. Отличает их то, что классический мотор работает по циклу немецкого инженера Николоса Отто, а «маздовский» двигатель «Миллера» - по циклу британского инженера Джеймса Аткинсона, хотя назван почему-то в честь американского инженера Ральфа Миллера.

Последний тоже создал свой цикл работы ДВС, однако по своей эффективности он уступает циклу Аткинсона.

Привлекательность V-образной «шестерки», устанавливаемой на модель Xedos 9 (Millenia или Eunos 800), в том, что при рабочем объеме 2,3 л она выдает мощность 213 л.с. и крутящий момент 290 Нм, что равноценно характеристикам 3-литровых моторов. В то же время расход топлива у такого сильного мотора очень низкий - на трассе 6,3 (!) л/100 км, в городе - 11,8 л/100 км, что соответствует показателям 1,8-2-литровых двигателей. Неплохо.

Чтобы разобраться, в чем секрет мотора «Миллера», следует вспомнить принцип работы всем знакомого четырехтактного мотора Отто. Первый такт - такт впуска. Начинается он после открытия впускного клапана при нахождении поршня вблизи верхней мертвой точки (ВМТ). Двигаясь вниз, поршень создает в цилиндре разрежение, которое способствует всасыванию в них воздуха и топлива. При этом в режимах малых и средних оборотов двигателя, когда дроссельная заслонка открыта частично, появляются так называемые насосные потери.

Их суть - из-за большого разрежения во впускном коллекторе поршням приходится работать в режиме насоса, на что затрачивается часть мощности двигателя. Кроме того, при этом ухудшается наполнение цилиндров свежим зарядом и соответственно повышается расход топлива и выбросы вредных веществ в атмосферу. Когда поршень достигает нижней мертвой точки (НМТ), впускной клапан закрывается. После этого поршень, двигаясь вверх, сжимает горючую смесь - протекает такт сжатия. Вблизи ВМТ смесь воспламеняют, давление в камере сгорания повышается, поршень движется вниз - рабочий ход. В НМТ открывается выпускной клапан. При движении поршня вверх - такт выпуска - оставшиеся в цилиндрах отработавшие газы выталкиваются в систему выпуска.

Стоит отметить, что в момент открытия выпускного клапана газы в цилиндрах еще находятся под давлением, поэтому освобождение этой неиспользованной энергии называют потерями выпуска. Функцию снижения шумности при этом возложили на глушитель выхлопной системы.

Чтобы уменьшить негативные явления, возникающие при работе двигателя с классической схемой фаз газораспределения, в «маздовском» моторе «Миллера» фазы газораспределения изменили в соответствии с циклом Аткинсона.

Впускной клапан закрывается не вблизи нижней мертвой точки, а значительно позже - при повороте коленвала на 700 от НМТ (в двигателе Ральфа Миллера клапан закрывается наоборот - намного раньше прохождения поршнем НМТ). Цикл Аткинсона дает целый ряд преимуществ. Во-первых, снижаются насосные потери, так как часть смеси при движении поршня вверх выталкивается во впускной коллектор, уменьшая в нем разрежение.

Во-вторых, изменяется степень сжатия. Теоретически она остается прежней, так как ход поршня и объем камеры сгорания не изменяются, а вот фактически, за счет запоздалого закрытия впускного клапана, уменьшается с 10 до 8. А это уже снижение вероятности появления детонационного сгорания топлива, а значит отсутствие необходимости повышать обороты двигателя переключением на пониженную передачу при увеличении нагрузки. Снижает вероятность детонационного сгорания и то, что горючая смесь, выталкиваемая из цилиндров при движении поршня вверх до момента закрытия клапана, выносит с собой во впускной коллектор часть тепла, отобранного от стенок камеры сгорания.

В-третьих, нарушилось соотношение между степенями сжатия и расширения, так как за счет более позднего закрытия впускного клапана длительность такта сжатия по отношению к длительности такта расширения, когда открыт выпускной клапан, значительно уменьшилась. Двигатель работает по так называемому циклу с увеличенной степенью расширения, при котором энергия отработавших газов используется более длительный период, т.е. с уменьшением потерь выпуска. Это дает возможность более полно использовать энергию отработавших газов, что, собственно, и обеспечило высокую экономичность двигателя.

Для получения высокой мощности и крутящего момента, которые необходимы для элитной «маздовской» модели, в двигателе «Миллера» применяется механический компрессор Лисхольма, установленный в развале блока цилиндров.

Кроме 2,3-литрового мотора автомобиля Xedos 9, цикл Аткинсона начали применять в малонагруженном двигателе гибридной установки автомобиля Toyota Prius. Отличается он от «маздовского» тем, что в нем нет нагнетателя воздуха, а степень сжатия имеет высокое значение - 13,5.

Цикл миллера описание. Цикл Аткинсона: как это работает

Слайд 2

Классический ДВС

Классический четырехтактный мотор был изобретен в далеком 1876 году одним немецким инженером по имени Николаус Отто, цикл работы такого двигателя внутреннего сгорания (ДВС) прост: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск.

Слайд 3

Индикаторная диаграмма цикла Отто и Аткинсона.

  • Слайд 4

    Цикл Аткинсона

    Британский инженер Джеймс Аткинсон еще до войны придумал свой цикл, который немного отличается от цикла Отто - его индикаторная диаграмма отмечена зеленым цветом. В чем же отличие? Во-первых, объем камеры сгорания такого мотора (при том же рабочем объеме) меньше, и соответственно, выше степень сжатия. Поэтому самая верхняя точка на индикаторной диаграмме располагается левее, в области меньшего надпоршневого объема. И степень расширения (то же самое, что и степень сжатия, только наоборот) тоже больше - а значит, мы эффективнее, на большем ходе поршня используем энергию отработавших газов и имеем меньшие потери выпуска (это отражено меньшей ступенькой справа).

    Дальше все то же самое - идут такты выпуска и впуска.

    Слайд 5

    Теперь, если бы все происходило в соответствии с циклом Отто и впускной клапан закрылся бы в НМТ то кривая сжатия прошла бы вверху, и давление в конце такта оказалось бы чрезмерным - ведь степень сжатия здесь больше! После искры последовала бы не вспышка смеси, а детонационный взрыв - и двигатель, не проработав и часа, почил бывзрыв. Но не таков был британский инженер Джеймс Аткинсон! Он решил продлить фазу впуска - поршень доходит до НМТ и идет вверх, а впускной клапан меж тем остается открытым примерно до половины полного хода поршня. Часть свежей горючей смеси при этом выталкивается обратно во впускной коллектор, что повышает там давление - вернее, уменьшает разрежение. Это позволяет на малых и средних нагрузках больше открывать дроссельную заслонку. Вот почему линия впуска на диаграмме цик

  • Цикл Миллера — Википедия

    У этого термина существуют и другие значения, см. Миллер.

    Цикл Миллера — термодинамический цикл, используемый в четырёхтактных двигателях внутреннего сгорания.

    Цикл Миллера был предложен в 1947 году американским инженером Ральфом Миллером как способ совмещения достоинств двигателя Аткинсона с более простым поршневым механизмом двигателя Отто. Вместо того, чтобы сделать такт сжатия механически более коротким, чем такт рабочего хода (как в классическом двигателе Аткинсона, где поршень движется вверх быстрее, чем вниз), Миллер придумал сократить такт сжатия за счет такта впуска, сохраняя движение поршня вверх и вниз одинаковым по скорости (как в классическом двигателе Отто).

    Для этого Миллер предложил два разных подхода: либо закрывать впускной клапан существенно раньше окончания такта впуска (или открывать позже начала этого такта), либо закрывать его существенно позже окончания этого такта. Первый подход у двигателистов носит условное название «укороченного впуска», а второй — «укороченного сжатия». В конечном счете оба этих подхода дают одно и то же: снижение

    фактической степени сжатия рабочей смеси относительно геометрической, при сохранении неизменной степени расширения (то есть такт рабочего хода остается таким же, как в двигателе Отто, а такт сжатия как бы сокращается — как у Аткинсона, только сокращается не по времени, а по степени сжатия смеси).

    Таким образом смесь в двигателе Миллера сжимается меньше, чем должна была бы сжиматься в двигателе Отто такой же механической геометрии. Это позволяет увеличить геометрическую степень сжатия (и, соответственно, степень расширения!) выше пределов, обуславливаемых детонационными свойствами топлива — приведя фактическое сжатие к допустимым значениям за счет вышеописанного «укорочения цикла сжатия». Другими словами, при той же фактической степени сжатия (ограниченной топливом) мотор Миллера имеет значительно большую степень расширения, чем мотор Отто. Это дает возможность более полно использовать энергию расширяющихся в цилиндре газов, что, собственно, и повышает тепловую эффективность мотора, обеспечивает высокую экономичность двигателя и так далее.

    Выгода от повышения тепловой эффективности цикла Миллера относительно цикла Отто сопровождается потерей пиковой выходной мощности для данного размера (и массы) двигателя из-за ухудшения наполнения цилиндра. Так как для получения такой же выходной мощности потребовался бы двигатель Миллера большего размера, чем двигатель Отто, выигрыш от повышения тепловой эффективности цикла будет частично потрачен на увеличившиеся вместе с размерами двигателя механические потери (трение, вибрации и т.

     д.).

    Компьютерное управление клапанами позволяет менять степень наполнения цилиндра в процессе работы. Это даёт возможность выжать из мотора максимальную мощность, при ухудшении экономических показателей, или добиться лучшей экономичности при уменьшении мощности.

    Реферат Цикл Миллера

    скачать

    Реферат на тему:

    Цикл Миллера — термодинамический цикл используемый в четырёхтактных двигателях внутреннего сгорания.

    Цикл Миллера был предложен в 1947 году американским инженером Ральфом Миллером как способ совмещения достоинств двигателя Аткинсона с более простым поршневым механизмом двигателя Отто. Вместо того, чтобы сделать такт сжатия механически более коротким, чем такт рабочего хода (как в классическом двигателе Аткинсона, где поршень движется вверх быстрее, чем вниз), Миллер придумал сократить такт сжатия за счет такта впуска, сохраняя движение поршня вверх и вниз одинаковым по скорости (как в классическом двигателе Отто).

    Для этого Миллер предложил два разных подхода: либо закрывать впускной клапан существенно раньше окончания такта впуска (или открывать позже начала этого такта), либо закрывать его существенно позже окончания этого такта. Первый подход у двигателистов носит условное название «укороченного впуска», а второй — «укороченного сжатия». В конечном счете оба этих подхода дают одно и то же: снижение фактической степени сжатия рабочей смеси относительно геометрической, при сохранении неизменной степени расширения (то есть такт рабочего хода остается таким же, как в двигателе Отто, а такт сжатия как бы сокращается — как у Аткинсона, только сокращается не по времени, а по степени сжатия смеси).

    Рассмотрим более подробно второй подход Миллера — поскольку он несколько более выгоден с точки зрения потерь на сжатие, и поэтому именно он практически реализован в серийных автомобильных моторах Mazda «Miller Cycle» (такой мотор V6 объемом 2.3 литра с механическим нагнетателем довольно давно устанавливается на автомобиль Mazda Xedos-9, а недавно новейший «атмосферный» мотор I4 такого типа объемом 1.3 литра получила модель Mazda-2).

    В таком моторе впускной клапан не закрывается с окончанием такта впуска, а остается открытым в течение первой части такта сжатия. Хотя на такте впуска топливо-воздушной смесью был заполнен весь объем цилиндра, часть смеси вытесняется обратно во впускной коллектор через открытый впускной клапан, когда поршень двигается вверх на такте сжатия. Сжатие смеси фактически начинается позже, когда впускной клапан наконец закрывается, и смесь оказывается запертой в цилиндре.

    Таким образом смесь в двигателе Миллера сжимается меньше, чем должна была бы сжиматься в двигателе Отто такой же механической геометрии. Это позволяет увеличить геометрическую степень сжатия (и, соответственно, степень расширения!) выше пределов, обуславливаемых детонационными свойствами топлива — приведя фактическое сжатие к допустимым значениям за счет вышеописанного «укорочения цикла сжатия». Другими словами, при той же фактической степени сжатия (ограниченной топливом) мотор Миллера имеет значительно большую степень расширения, чем мотор Отто. Это дает возможность более полно использовать энергию расширяющихся в цилиндре газов, что, собственно, и повышает тепловую эффективность мотора, обеспечивает высокую экономичность двигателя и так далее.

    Выгода от повышения тепловой эффективности цикла Миллера относительно цикла Отто сопровождается потерей пиковой выходной мощности для данного размера (и массы) двигателя из-за ухудшения наполнения цилиндра. Так как для получения такой же выходной мощности потребовался бы двигатель Миллера большего размера, чем двигатель Отто, выигрыш от повышения тепловой эффективности цикла будет частично потрачен на увеличившиеся вместе с размерами двигателя механические потери (трение, вибрации и т. д.).

    Именно поэтому инженеры Mazda построили свой первый серийный мотор с циклом Миллера не атмосферным. Когда они присоединили к двигателю нагнетатель типа Lysholm, им удалось восстановить высокую удельную мощность, почти не теряя эффективности, обеспечиваемой циклом Миллера. Именно это решение обусловило привлекательность мотора Mazda V6 «Miller Cycle», устанавливаемого на Mazda Xedos-9 (Millenia или Eunos-800). Ведь при рабочем объеме 2.3 л он выдает мощность 213 л.с. и крутящий момент 290 Нм, что равноценно характеристикам обычных 3-литровых атмосферных моторов, и в то же время расход топлива для такого мощного мотора на большой машине очень низкий — на трассе 6. 3 л/100 км, в городе — 11.8 л/100 км, что соответствует показателям гораздо менее мощных 1.8-литровых двигателей.

    Дальнейшее развитие технологий позволило инженерам Mazda построить двигатель Miller Cycle с приемлемыми характеристиками удельной мощности уже без использования нагнетателей — новая система последовательного изменения времени открытия клапанов Sequential Valve Timing System, динамически управляя фазами впуска и выпуска, позволяет частично компенсировать свойственное циклу Миллера падение максимальной мощности.

    Новый мотор будет выпускаться рядным 4-цилиндровым, объемом 1.3 литра, в двух вариантах: мощностью 74 лошадиные силы (118 Нм крутящего момента) и 83 лошадиные силы (121 Нм). При этом расход топлива у этих двигателей снизился по сравнению с обычным мотором такой же мощности на 20 процентов — до четырех с небольшим литров на сто километров пробега. Кроме того, токсичность мотора с «циклом Миллера» на 75 процентов ниже современных экологических требований.

    Двигатели с циклом Миллера

    Двигатели с циклом Миллера

    Hannu Jääskeläinen

    Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
    Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

    Abstract : Циклы двигателя, в которых эффективная степень сжатия меньше эффективной степени расширения, называются циклами чрезмерного расширения. Цикл Миллера - это сверхрасширенный цикл, реализованный либо с ранним (EIVC), либо с поздним (LIVC) закрытием впускного клапана.Цикл Миллера реализован как в дизельных, так и в двигателях с искровым зажиганием. В дизелях цикл Миллера используется в основном для контроля выбросов NOx при высокой нагрузке двигателя. В двигателях с искровым зажиганием преимущества цикла Миллера включают снижение насосных потерь при частичной нагрузке и повышение эффективности, а также снижение детонации.

    Циклы Миллера и Аткинсона

    Циклы двигателя, в которых эффективная степень сжатия меньше, чем эффективная степень расширения (см. Обсуждение степени сжатия в разделе Основные принципы двигателя ), могут называться сверхрасширенными циклами. В современной практике сверхрасширенные циклы реализуются либо с ранним (EIVC), либо с поздним (LIVC) закрытием впускного клапана. Основным эффектом EIVC и LIVC является снижение температуры в конце такта сжатия. Более низкая температура позволяет использовать более высокие геометрические степени сжатия, что дает более длительную степень расширения и повышение эффективности.

    Чрезмерно расширенные циклы обычно называют циклами Миллера или Аткинсона; со ссылкой на изобретателей Ральфа Миллера и Джеймса Аткинсона.Использование этих терминов в литературе непоследовательно.

    Ральф Миллер не , а придумал идею использования фаз газораспределения для управления эффективной степенью сжатия. Об этом свидетельствует тот факт, что он обсуждался в отчете за 1927 год как вариант ограничения детонации в авиационных двигателях при использовании низкооктанового топлива [3522] .

    Миллера в первую очередь интересовало использование момента закрытия впускного клапана для ограничения температуры ВМТ. В двух своих патентах он описал механизмы изменения фаз газораспределения впускных клапанов, которые позволяли IVC изменяться в зависимости от нагрузки двигателя, чтобы контролировать температуру в цилиндрах в конце такта сжатия.Он заявил о своих идеях без наддува и с принудительной индукцией, дизельным двигателем и искровым зажиганием [1938] [1939] . Мотивом Миллера было увеличение удельной мощности. В патенте 1954 года температура в конце сжатия должна была снижаться по мере увеличения нагрузки, чтобы двигатель мог сжигать больше топлива при полной нагрузке, оставаясь в пределах свойств материала. Он был специально предназначен для двигателей с наддувом и промежуточным охлаждением. Патент 1956 года был предназначен специально для двигателей SI и был предназначен для предотвращения преждевременного воспламенения и обеспечения более высокого соотношения топливо / воздух при полной нагрузке при сохранении высокой геометрической степени сжатия.

    Рисунок 1 . Стратегия Миллера EIVC и ее влияние на требования к температуре в цилиндрах и давлению во впускном коллекторе для форсированного дизельного двигателя

    Патент США 2,670,595 | 2 марта 1954 г.

    Хотя Миллер упоминает как раннее, так и позднее закрытие впускных клапанов, он, похоже, предпочитал закрывать впускной клапан раньше, когда объем цилиндра все еще увеличивался, потому что дополнительное расширение после закрытия впускного клапана могло еще больше охладить впускной заряд. Он назвал это «внутренним охлаждением» [3520] .Рисунок 1 иллюстрирует стратегию EIVC Миллера для форсированного дизельного двигателя по патенту 1954 года. Обратите внимание, что изменение момента закрытия впускного клапана требовалось при нагрузке от 50 до 100%. Современные подходы к проектированию двигателя, называемые использованием цикла Миллера, обычно усилены и включают как раннее [1912] , так и позднее закрытие впускных клапанов [1919] .

    Иногда двигатели с поздним закрытием впускных клапанов называют двигателями цикла Аткинсона . Некоторые предпочитают ограничивать упоминание двигателей с циклом Аткинсона, поскольку они являются безнаддувными и имеют позднее закрывающийся впускной клапан.Однако оригинальные патенты Джеймса Аткинсона относятся не к моменту закрытия клапана, а к двигателю, в котором один цикл двигателя завершается за один оборот коленчатого вала, и с механизмом коленчатого вала, который допускал более высокую степень расширения, чем степень сжатия. Управление моментом закрытия впускного клапана для достижения этого эффекта не упоминается. [1915] [1916] .

    В то время как Аткинсон заслуживает похвалы за то, что, возможно, первым признал преимущества наличия различных степеней сжатия и расширения, Миллера следует отдать должное за разработку рецепта для достижения набора целей, который остается актуальным даже для современных двигателей внутреннего сгорания. Таким образом, было бы правомерно ссылаться на проявления чрезмерно расширенных циклов, которые полагаются на переменной времени закрытия впускного клапана для их реализации в качестве двигателей с циклом Миллера - независимо от того, используют ли они принудительную индукцию или нет, и независимо от того, являются ли они воспламенением от сжатия или искровым зажиганием. . Идеи Миллера были успешно применены в коммерческих целях, в то время как механизм Аткинсона нашел очень ограниченное коммерческое применение.

    Однако широко распространено игнорирование исторического контекста, и как Аткинсону, так и Миллеру часто приписывают современную реализацию чрезмерно расширенных циклов с использованием времени IVC.Назвать некоторые из них двигателями цикла Аткинсона совершенно произвольно. Примером такого произвольного подхода является терминология, используемая Агентством по охране окружающей среды США, которое рассматривает цикл Аткинсона как чрезмерно расширенный цикл, применяемый к двигателям без наддува с EIVC или LIVC, а цикл Миллера - как цикл Аткинсона (т. Е. EIVC или LIVC) с турбонаддувом или нагнетателем [3476] .

    Коммерческие приложения

    Интерес к применению идей Ральфа Миллера возрос в 1980-х, когда в 1990-х появился ряд коммерческих приложений.Mazda 2.3 L KJ-ZEM, представленная в 1993 году, была ранней бензиновой версией для легковых автомобилей [2823] . Кроме того, в конце 1990-х годов компания Niigata Power произвела среднеоборотный дизельный двигатель 32FX [2586] . Другим приложением, привлекшим внимание примерно в это время, были большие стационарные газовые двигатели [3510] . Многие из этих ранних приложений были мотивированы возможностью увеличения удельной мощности и эффективности. Надежное оборудование для изменения фаз газораспределения еще не было доступно (или, возможно, даже не было необходимости) для многих из этих приложений, и они полагались на фиксированные EIVC или LIVC.

    Интерес к применению цикла Миллера для снижения выбросов NOx из дизельных двигателей возник в 1990-х годах для некоторых судовых двигателей IMO Tier 1. Некоторые из этих двигателей могут использовать относительно мягкий «эффект Миллера» и, следовательно, могут делать это с фиксированными фазами газораспределения [2586] . Дальнейшее сокращение NOx потребует более агрессивного эффекта Миллера и, следовательно, изменения момента закрытия впускного клапана для решения проблем с низкой нагрузкой и запуском двигателя. Некоторыми из первых двигателей для этого были двигатели Caterpillar 2004 года для дорожных C11, C13 и C15.Кроме того, среднеоборотные судовые двигатели применяют аналогичный подход к ограничениям NOx стандарта IMO Tier 2, которые вступили в силу в 2010 году.

    В бензиновых двигателях легковых автомобилей преимущества эффективности стратегии LIVC были привлекательными для двигателей в гибридных транспортных средствах. Toyota Prius 1 st поколения переняла это в 1997 году. Последующие поколения Prius продолжали использовать эту технологию. В 2007 году Mazda представила безнаддувный двигатель SI, MZR 1,3 л, для японского рынка с фиксированным LIVC и для негибридных автомобилей. Примерно с 2012 года стремление к дальнейшему снижению расхода топлива привело к более широкому применению LIVC в негибридных легковых бензиновых двигателях. Для этих приложений, многие из которых уже имели фазовращатели, включение цикла Миллера было относительно недорогой мерой. Дизельные двигатели малой мощности не спешили внедрять идеи Миллера - возможно, из-за дополнительных затрат. Многие дизельные двигатели малой мощности не используют фазовращатели.

    ###

    цикл Миллера - цикл Миллера - qaz.вики

    В инженерии Miller-cyclus een thermodynamische cyclus die wordt gebruikt in een type interne verbrandingsmotor. De Miller-cyclus является владельцем двери Ralph Miller , een Amerikaanse ingenieur, Amerikaans octrooi 2817322, выпущенным 24 декабря 1957. De motor kan een twee- of viertaktmotor zijn en kan draaien op diesel, gassen of dual fuel.

    Этот тип двигателя был установлен для электростанции в электрическом центре, а также на любом другом заводе GE PowerHaul. Эта Mazda была представлена ​​для KJ-ZEM V6, установлен на седане Millenia, а также на более дорогих автомобилях Eunos 800 (Австралия). Подробнее о Subaru и Miller-cyclus flat-4 gecombineerd с гибридным двигателем и концепцией «Turbo Parallel Hybrid» -авто, кроме Subaru B5-TPH, Nissan heeft een kleine driecilindermotord с различными производителями. die beweert een Atkinson-cyclus bij lage belasting te gebruiken (dus de lagere vermogensdichtheid - geen handicap), een Miller-cyclus bij lichte boost in de lage druk, supercharged-option, terugkerend naar normaal (en ofwel zuigend) meer vermogen-dichte Otto-cycluswerking bij hogere belastingen.In het laatste voorbeeld zorgt de bijzondere aard van de Miller-cyclus ervoor dat de supercharged-versie niet alleen matig krachtiger is, maar ook een beter, bijna Dieselachtig brandstofverbruik Claimt met lagere emissies dan de (eenvoudigrelaat), Tot de gebruikelijke situatie van supercharging, waardoor het brandstofverbruik aanzienlijk toeneemt.

    Overzicht

    Een Traditionalele zuigermotor met inwendige verbranding gebruikt vier slagen, waarvan er twee als hoog vermogen kunnen worden beschouwd: de compressieslag (hoge krachtstroom van de krukas naar de lading) na en de arbeidsslag. De krukas naar de lading) na en de arbeidsslag.

    In de Miller-cyclus wordt de inlaatklep langer opengelaten dan bij een Otto-cyclusmotor. In feite bestaat de compressieslag uit twee дискретный цикл: het eerste gedeelte wanneer de inlaatklep open is en het laatste gedeelte wanneer de inlaatklep gesloten is. Deze tweetraps inlaatslag creëert de zogenaamde "vijfde" slag die de Miller-cyclus интродуктор. Terwijl de zuiger aanvankelijk omhoog beweegt in wat Traditionaleel de compressieslag is, wordt de lading gedeeltelijk weer uitgestoten via de nog open inlaatklep.Dit verlies van inlaatlucht leidt doorgaans tot vermogensverlies. In de Miller-cyclus wordt dit echter gecompenseerd door het gebruik van een supercharger. De aanjager moet doorgaans van het positieve-verplaatsingstype (wortels of schroef) zijn vanwege zijn vermogen om een ​​boost te productions bij relatief lage motortoerentallen. Anders zal het vermogen bij lage toerentallen eronder lijden. Als alternatief kan een turbocompressor word gebruikt voor meer efficiëntie, als werking bij lage toerentallen niet vereist is, of worden aangevuld met elektrische motoren.

    In de Miller-cyclusmotor begin de zuiger het brandstof-luchtmengsel pas samen te drukken nadat de inlaatklep is gesloten; en de inlaatklep sluit nadat de zuiger een bepaalde afstand heeft afgelegd boven zijn onderste positie: ongeveer 20 to 30% van de totale zuigerbeweging van deze opwaartse slag. Dus in de Miller-cyclusmotor comprimeert de zuiger het brandstof-luchtmengsel alleen tijdens de laatste 70% до 80% van de compressieslag. Tijdens het eerste deel van de compressieslag duwt de zuiger een deel van het brandstof-luchtmengsel door de nog geopende inlaatklep en terug in het inlaatspruitstuk.

    Laadtemperatuur

    Встроенное слово gecomprimeerd встретило behulp van een supercharger (en gekoeld door een intercooler), чтобы een hogere druk dan nodig is for de motorcyclus, maar het vullen van de cilinders wordt verminderd door een geschikte Timinglep van de Inlaatk. Zo vindt de uitzetting van de lucht en de daaruit voortvloeiende koeling plaats in de cilinders en gedeeltelijk in de inlaat. Door de temperatuur van de lucht / brandstoflading te verlagen, kan het vermogen van een bepaalde motor worden verhoogd zonder grote veranderingen aan te brengen, zoals het vergroten van de compressieverhouding tussen cilinder en zuiger.Wanneer de temperatuur aan het begin van de cyclus lager is, wordt de luchtdichtheid verhoogd zonder een verandering in druk (de Mechanische limiet van de motor wordt verschoven naar een hoger vermogen). Tegelijkertijd verschuift de thermische belastingsgrens door de lagere gemiddelde temperaturen van de cyclus.

    Hierdoor kan het ontstekingstijdstip word vervroegd tot voorbij wat normaal is toegestaan ​​voordat de detonatie begin, waardoor de algehele efficiëntie nog verder toeneemt.Een bijkomend voordeel van de lagere eindtemperatuur - это то, что de uitstoot van NOx в дизельных двигателях wordt verlaagd, wat een belangrijke ontwerpparameter - bij grote dieselmotoren aan boord van schepen en energiecentrales.

    Компрессиверхаудинг

    De efficiëntie wordt verhoogd door dezelfdeffectieve compressieverhouding en een grotere expansieverhouding te hebben. Hierdoor kan meer werk word onttrokken aan de Expandderende gassen, aangezien ze worden geëxpandeerd tot bijna atmosferische druk.В een gewone motor встретились электрические сети и het einde van de expansieslag van een wijd geopende gasklepcyclus, bevinden de gassen zich rond de vijf atmosfeer wanneer de uitlaatklep wordt geopend. Omdat de slag beperkt is tot die van de compressie, kan er toch nog wat werk aan het gas wordden onttrokken. Het vertragen van het sluiten van de inlaatklep in de Miller-cyclus verkort in feite de compressieslag in vergelijking met de expansieslag. Hierdoor kunnen de gassen worden geёxpandeerd tot atmosferische druk, waardoor de efficiëntie van de cyclus toeneemt.

    Нагнетатель Verliezen

    De voordelen van het gebruik van aanjagers met positieve verplaatsing brengen kosten met zich mee als gevolg van parasitaire belasting. Ongeveer 15 до 20% van het vermogen dat wordt opgewekt door een motor with supercharger is meestal nodig voor het aandrijven van de supercharger, die de inlaatlading comprimeert (ook bekend als boost).

    Грут вордил / надил

    Het grote voordeel van de cyclus is dat de uitzettingsverhouding groter is dan de compressieverhouding.Дверное промежуточное охлаждение на внешнем наддуве лучше всего с мощным газом NOx-uitstoot для дизельного топлива, двигателя и двигателя с электрическим приводом. Er moeten echter meerdere afwegingen worden gemaakt voor het verhogen van de systeemefficiëntie en wrijving (vanwege de grotere verplaatsing) voor elke toepassing.

    Samenvatting van het octrooi

    Het bovenstaande overzicht beschrijft misschien een moderne versie van de Miller-cyclus, maar verschilt in sommige opzichten van het octrooi uit 1957.Het octrooi beschrijft "een nieuwe en verbeterde method om een ​​motor met supercharger en intercooler te bedienen". De motor kan een twee- of viertaktmotor zijn en de brandstof kan diesel, dual fuel of gas zijn. Uit de context blijkt duidelijk dat "gas" gasvormige brandstof betekent en niet benzine. Двигатель, работающий в схемах, представляет собой турбокомпрессор, а также компрессор-нагнетатель. De motor (het nu een viertakt- из tweetaktmotor является) heeft een Conventionele klep- of poortindeling, maar een extra "compressieregelklep" (CCV) zit in de cilinderkop.Het servomechanisme, bediend door de druk van het inlaatspruitstuk, regelt de lift van de CCV, gedurende een deel van de compressieslag en laat lucht van de cilinder naar het uitlaatspruitstuk ontsnappen. De CCV zou een maximale lift hebben bij volledige belasting en een minimale lift zonder belasting. Этот эффект проявляется в двигателе, который производит различные компрессоры. Naarmate de druk van het inlaatspruitstuk stijgt (дверной подъемник van de turbolader), daalt deffectieve compressionverhouding in de cilinder (vanwege de verhoogde lift van de CCV) и наоборот.Dit "verzekert een goede start en ontsteking van de brandstof bij lichte belasting".

    Мотор

    встретил Atkinson-cyclus

    Een soortgelijke method voor het vertraagd sluiten van de klep wordt gebruikt in sommige moderne versies van Atkinson- cyclusmotoren, maar zonder de aanjager. Deze motoren wordden over het algemeen aangetroffen op hybride elektrische voertuigen, waar efficiëntie het doel is, en het verloren vermogen in vergelijking met de Miller-cyclus wordt gecompenseerd door het gebruik van elektrische motoren.

    Референции

    Двигатели Аткинсона (и цикл Миллера) - не совсем то, чем они были изначально

    «Анимация газового двигателя Аткинсона» Майкла Фри - Собственная работа. Лицензия CC BY-SA 3.0 через Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Atkinson_Gas_Engine_Animated.gif#mediaviewer/File:Atkinson_Gas_Engine_Animated.gif

    (, впервые опубликовано 15.10.2012. ) Начнем с очевидного: очевидно, названия «Цикл Аткинсона» и «Цикл Миллера» не являются товарными знаками, поскольку они не соответствуют оригинальным патентам, когда речь идет о современных двигателях Отто.Из двух двигателей Аткинсон претерпел более значительные изменения. Из этой анимации оригинального / подлинного двигателя цикла Аткинсона, созданной Биллом Тоддом на douglas-self. com, совершенно очевидно, что этот сложный механический танец - не то, что происходит под капотами миллионов Toyota и других гибридных автомобилей, утверждающих, что используют Двигатель цикла Аткинсона. Действительно, ключевой аспект конструкции двигателя Джеймса Аткинсона 1882 года используется, но в гораздо более простой форме.

    Изначально Аткинсон стремился не столько к повышению эффективности, сколько к способу обойти патенты на четырехтактные двигатели, выданные Отто.Его решение состояло в том, чтобы спроектировать двигатель, коленчатый вал которого вращается только один раз за четыре хода. Очень сложный (не говоря уже о механически сложном и неэффективном) «коленчатом валу», который позволил это, также сделал возможным рабочий ход, более длинный, чем ход сжатия, и ключ к потенциально большей эффективности.

    В типичном четырехтактном двигателе такты сжатия и мощности имеют одинаковую длину, что делает степень сжатия идентичной степени расширения. Когда ход расширения длиннее хода сжатия, можно использовать больше энергии от расширяющегося газа; в идеале давление в конце такта расширения не должно превышать атмосферного. Благодаря тому, что меньше энергии преобразуется в тепло, а больше энергии преобразуется в механическую силу, этот цикл по своей сути более эффективен.

    Но оригинальный двигатель цикла Аткинсона был построен в очень небольшом количестве, очевидно, в основном из-за его механической сложности и высокой стоимости.

    В поисках максимальной эффективности для своего нового Prius, Toyota применила ключевой аспект двигателя цикла Аткинсона к своей обычной 1,5-литровой четверке, а затем адаптировала его, задерживая закрытие впускных клапанов во время такта сжатия.Поскольку камера сгорания пропорционально меньше, давление сгорания при воспламенении сравнимо с обычным четырехтактным двигателем. Toyota также оптимизировала (отложила) синхронизацию выпускных клапанов двигателя, чтобы максимально увеличить ход расширения.

    Большое отверстие дроссельной заслонки обеспечивает как более низкий вакуум в коллекторе, так и уменьшенные откачки. Цикл Аткинсона очень эффективен в определенном рабочем диапазоне (около 2500 - 4000 об / мин в автомобильном двигателе), но существенно уменьшенный крутящий момент делает его в значительной степени непригодным для обычной трансмиссии. Однако полногибридные системы, такие как HSD от Toyota, полностью маскируют этот недостаток и могут достичь эффективности, близкой к дизельной, когда двигатель является основным источником энергии.

    Двигатель цикла Миллера был запатентован в 1957 году Ральфом Миллером. В нем описывается «новый и улучшенный метод работы двигателя с наддувом и промежуточным охлаждением» (включая двух- и четырехтактный) за счет использования сервоприводного клапана управления сжатием в головке блока цилиндров.

    Сегодняшние двигатели цикла Миллера на самом деле представляют собой двигатели цикла Аткинсона с наддувом, как признают Toyota и другие компании.Использование нагнетателя прямого вытеснения с механическим приводом преодолевает дефицит крутящего момента двигателя Аткинсона, а задержка такта сжатия снижает температуру наддувочного воздуха намного ниже, чем у двигателя с обычным форсированным двигателем, что обеспечивает более высокую степень сжатия и большее опережение зажигания. .

    Конечно, есть механические потери, связанные с нагнетателями (турбины не обеспечивают необходимого немедленного наддува), что, вероятно, объясняет, почему двигатель Miller Cycle не получил широкого распространения.Mazda Millenia (ее двигатель изображен выше) выдает всего на 10 лошадиных сил больше, чем обычный 2,5-литровый двигатель V6 Mazda, но при этом значительно дороже. Конечно, современные технологии регулируемых клапанов делают возможности включения различных элементов функции цикла Аткинсона / Миллера гораздо более осуществимыми.

    В 2007 году Mazda анонсировала безнаддувный «двигатель Miller Cycle» для своей Mazda 2 на японском рынке. Учитывая, что патент Миллера был посвящен наддуву, кажется, что Mazda действительно изменяет имя Miller здесь; в конце концов, Миллер без наддува - это просто двигатель цикла Аткинсона.Но что еще нового?

    Преобразование энергии и тепловые двигатели

    (Немного термодинамики)

    Будь то уголь, нефть, газ или атомная энергетика, 80% электроэнергии в мире получают из источников тепла, и почти все используемые процессы преобразования энергии преобразуют тепловую энергию в электрическую энергию, включая промежуточный этап преобразования тепловой энергии в электрическую энергию. механическая энергия в некоторой форме теплового двигателя.Чтобы удовлетворить эту потребность, был разработан широкий спектр систем преобразования энергии для оптимизации процесса преобразования в доступный источник тепла.

    Несмотря на более чем 250-летнюю разработку с момента первого запуска парового двигателя Джеймса Ватта, лучший коэффициент преобразования, достигнутый сегодня, составляет всего около 60% для паровых и газотурбинных систем с комбинированным циклом.КПД в диапазоне от 35% до 45% чаще характерен для паровых турбин, от 20% до 30% для поршневых двигателей и всего 3% для океанских тепловых электростанций OTEC. На этой странице описаны некоторые термодинамические аспекты различных типичных тепловых двигателей. Более подробные описания этих движков можно найти на других страницах этого сайта по ссылкам ниже.

    Эффективность тепловых двигателей была впервые исследована Карно в 1824 году и расширена Клапейроном, который предоставил аналитические инструменты в 1834 году, и Кельвином, который сформулировал второй закон термодинамики в 1851 году, и, наконец, Клаузиусом, который ввел понятие энтропии в 1865 году.

    Термодинамическая система

    Каждая термодинамическая система существует в определенном состоянии, которое определяется свойствами ее компонентов, такими как тепло, температура, давление, объем, плотность, энтропия и фаза (жидкость, газ и т. Д.) В данный момент времени. Термодинамика касается преобразования тепла и других форм энергии в системе и связанных с ней потоков энергии.

    В термодинамическом цикле энергия применяется в одной форме для изменения состояния системы, а затем энергия извлекается в другой форме, чтобы вернуть систему в исходное состояние. В тепловом двигателе энергия применяется в виде тепла для изменения состояния рабочего тела, а затем извлекается в виде механической работы, чтобы вернуть рабочее тело в исходное состояние. Другими словами, тепловой двигатель - это система, в которой энергия обменивается между системой преобразования энергии и окружающей средой.

    Важно отметить, что хотя рабочая жидкость в тепловом двигателе может работать в замкнутом цикле, «система» и «состояние системы» определены как включающие как физический «двигатель», так и рабочую среду. или окружение.

    Тепловые двигатели

    Тепловые двигатели используют ряд методов для передачи тепла и преобразования изменений давления и объема в механическое движение.

    Из законов о газе PV = кН T

    , где P - давление, V объем и T температура газа

    и k - постоянная Больцмана, а N - количество молекул в газовом заряде.

    Подача энергии в виде тепла в газ увеличивает его температуру, но в то же время законы газа означают, что давление или объем газа, или и то, и другое должны увеличиваться пропорционально.Газ можно вернуть в исходное состояние, снова забрав эту энергию, но не обязательно в виде тепла. Изменение давления и / или объема можно использовать для выполнения работы путем перемещения механического устройства соответствующей конструкции, такого как поршень или лопатка турбины.

    Чем больше изменение температуры, тем больше энергии может быть извлечено из жидкости.

    М.К. Miller Manufacturing - доверяют специалисты по коррозии со всего мира

    • Дом
    ‹ ›
    Рекомендуемые товары
    • JPL100 Прерыватель тока GPS
    • Электроды сравнения
    • Выводы из спиральной проволоки
    • Удлинители электродов
    • Устройство для проверки изоляции Miller
    • Переносные электроды
    • Th200A прерыватель тока
    • Регистратор данных обследования трубопроводов iBTVM
    • Устройство проверки изоляции под землей U-MIc
    • CP купонов
    Все товары

    Georg Miller - Cycle (Original Mix)

    125 уд / мин, 7A / D минор, 2019-01-06, Melodic House & Techno, 1 70 125 ударов в минуту, 6B / Bb мажор, 2019-01-06, Melodic House & Techno, 0 70 Разное

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    1 125 ударов в минуту, 6B / Bb мажор, 2019-01-06, Melodic House & Techno, 0 70
    2 125 уд / мин, 8A / A минор, 2019-01-06, Мелодик Хаус и Техно, 0 70
    3 16
    4 125 уд / мин, 8A / A минор, 2019- 01-06, Melodic House & Techno, 0 70
    5 125 уд / мин, 2A / Eb minor, 2019-01-06, Melodic House & Techno, 0 70
    6 125 ударов в минуту, 8A / A minor, 2019-01-06, Melodic House И Техно, 0 70
    7 125 уд / мин, 8А / А минор, 2019-01-06, Мелодик Хаус и Техно, 0 70
    8 125 уд / мин, 8A / A минор, 2019-01-06, Мелодик Хаус и Техно, 0 70
    9 16