Google-icon جستجو در تمام متون کارگیک
carworks_nba
samin_ba
carworks_b2
Dkhodro_nba
این صفحه را در شبکه های اجتماعی به اشتراک بگذارید:

در علم ترمودینامیک و در بحث چرخه‌های ترمودینامیکی، موتور چرخهٔ اتکینسون یک نوع موتور درون‌سوز می‌باشد که توسط جیمز اتکینسون در سال ۱۸۸۲ میلادی ابداع شد. چرخهٔ اتکینسون برای فراهم کردن ماکزیمم چگالی توان به ازای هزینهٔ خرج شده، طراحی می‌شود و امروزه در برخی از خودروهای برقی دو گانه (همچون تویوتا پریوس) کاربرد دارد.

atkinson-patent

250px-T_cycle_AtkinsonMillerچرخهٔ اتکینسون ایده‌آل شامل فرآیندهای زیر می‌باشد:

۱ به ۲ – فرآیند تراکم هم آنتروپی (بی‌درو و برگشت‌پذیر) 

۲ به ۳ – فرآیند گرمایش هم حجم (Qp)

۳ به ۴ – فرآیند گرمایش هم فشار (Qp')

۴ به ۵ – فرآیند انبساط هم آنتروپی

۵ به ۶ – فرآیند سرمایش هم حجم (Qo)

۶ به ۱ - فرآیند سرمایش هم فشار(Qo')

در طی گذر سالیان دراز موتورهای خودرو بزرگ‌تر، سریع‌تر و کاراتر شده‌اند تا بتوانند توان و تورک (گشتاور) بیشتری را تولید نمایند. با ورود به قرن بیستم هنگامی که درک درستی از موتورهای درون‌سوز پیدا کردیم، بیشتر انتظارمان این بود که به‌محض سبز شدن چراغ بتوانیم حریف کناریمان را حذف کنیم. اما کسی که توانست کاهش مصرف سوخت را به معنای واقعی برای ما هجی کند، کسی نبود جز جیمز اتکینسون. یکی از تکنولوژی‌های موتور خودرو که موجب کارکرد سبز (کم آلاینده) اتومبیل می‌شود چرخه اتکینسون است. موتور اتکینسون برای اولین بار در سال 1887 در ایالات‌متحده ثبت اختراع شد و اکنون در بسیاری از خودروهای هیبریدی استفاده می‌شود.

WikiDartEngine
یک نمونه از کارکرد موتور دوار با سیکل اتکینسون

مقایسه موتور با چرخه اتکینسون با موتور با چرخه اتو (موتورهای متداول 4زمانه کنونی)

چرخه اتکینسون

در سیکل اوتو مراحل فوق طی می‌شود و میل‌لنگ چرخانده می‌شود. در موتور اتکینسون، مخترع محترم یک مکانیزم دو میله‌ای اضافه نموده است تا تمام چهار مرحله فوق در یک دور میل‌لنگ انجام شود.

Atkinson-anim-6
چیدمان هوشمندانه اهرم این اجازه را به موتور اتکینسون می‌دهد تا پیستون در یک چرخه تمام چهار مرحله را در یک دور میل‌لنگ به انجام برساند. همچنین در موتور اتکینسون هرکدام از مراحل دارای طول بازه زمانی متفاوتی است. به علت متفاوت بودن طراحی در موتور اتکینسون نیاز به وجود بادامک به‌طور کامل حذف شده است. بادامک مکش، تخلیه و جرقه تماماً بر روی میل‌لنگ اصلی قرار گرفته است.

یک بادامک برای دو مرحله مکش و تخلیه سوپاپ در نظر گرفته شده است. بادامک سوپاپ مکش به گونه‌ای طراحی شده است تا مرحله سوپاپ مرحله مکش را باز نگه دارد تا بیشتر از یک مرحله (زمان) اتفاق بیفتد: 

مرحله مکش به‌طور نامعمولی شروع می‌شود؛ تمام سیلندرها از مخلوط هوا و سوخت پر می‌شوند.
هنگامی که پیستون در حال بالا آمدن است، سوپاپ ورودی همچنان باز است. پیستون مقداری از مخلوط سوخت را به مجزای ورودی پس می‌فرستد. تأثیر کلی درست مانند زمانی است که مرحله مکش کوتاه شود.
هنگامی که پیستون به مکانی از پیش تعریف شده از سیلندر برسد سوپاپ ورودی بسته می‌شود. مرحله تراکم در حقیقت در این نقطه از زمان اتفاق نمی‌افتد، مرحله تراکم هم به واسطه اینکه مرحله مکش (ورودی مخلوط هوا-سوخت) کوتاه شده کم شده است.
مرحله احتراق و تخلیه درست مانند موتورهای چهار زمانه عمل می‌کند.

چرخه اتو

موتور بسیار متداول امروزی که بر روی خودروهای سوار می‌شود موتور چهار زمانه است که با استفاده از سیکل اوتو کار می‌کند. این موتور با بالا و پایین رفتن پیستون داخل سیلندر و با استفاده از جرقه مخلوط هوا و سوخت را مشتعل می‌کند و موجود حرکت پیستون و در نهایت میل‌لنگ می‌شود. موتورهای معمولی دارای چهار زمان (مرحله) هستند که به شرح زیر می‌باشد:
مرحله مکش: هوا به سمت سیلندر مکیده می‌شود و سوخت هم وارد سیلندر می‌شود.
مرحله تراکم: مخلوط هوا-سوخت را متراکم می‌کند (پیستون بالا می‌آید) و جرقه زده می‌شود و انفجار صورت می‌پذیرد.
مرحله احتراق: از نیروی انفجار استفاده شده و پیستون به سمت پایین در داخل سیلندر حرکت می‌کند.
مرحله تخلیه: تمام گازهای باقی‌مانده از احتراق با فشار به سمت بیرون سیلندر روانه می‌شوند.

چرخه اتکینسون


نگاهی به موتور 1.2 توربو تویوتا CH-R با قابلیت چرخه اتکینسون

به منظور دستیابی به بهترین بازده حرارتی، موتور با استفاده از چرخه اتکینسون با نوآوری‌های فراوان رونمایی شد. در این موتور نسبت تراکم بالا رفته است و از سیستم هوشمند الکترونیکی باز و بسته شدن سوپاپ‌ها آن هم به‌طور متغیر بهره برده است. همچنین برای خنک کاری این موتور از سیستم بازیاب گازهای خروجی استفاده است.

تویوتا اعلام کرده است که از دو موتور جدید چرخه اتکینسون با مصرف سوخت فوق‌العاده پایین پرده‌برداری کرده است. یکی دارای سه سیلندر با حجم یک لیتر می‌باشد و دیگری دارای چهار سیلندر با حجم 1.3 لیتر است. موتور کوچک‌تر با مصرف سوخت 3.02 لیتر در مدل آیگو بهبود 30 درصدی در مصرف سوخت مشاهده شده است. این میزان مصرف سوخت برای موتور یک لیتری بسیار تحسین‌برانگیز است.

تغییرات بسیاری انجام شده است تا این موتور طراحی شود؛ رساندن نسبت تراکم به 11.5:1، ارتقاء طراحی محفظه احتراق، کاهش تلفات اصطکاکی و کاهش وزن سیلندر از جمله اقدامات در راستایی بهبود عملکرد موتور بوده است. با تمام این تغییرات مصرف سوخت به میزان 3.9 لیتر در هر 100 کیلومتر یا (3.92 لیتر) کاهش یافته که میزان توان 68 اسب بخار در دور 6000 دور بر دقیقه و تورک 95 نیوتن متر در 4300 دور بر دقیقه تولید می‌کند. قبلاً تویوتا از موتورهای اتکینسون در خودروهای هیبرید خود استفاده کرده بود ولی این بار برای اولین بار این موتور به تنهایی بر روی خودرو سوار می‌شود. 

موتور 1.3 لیتری دیگر رونمایی شده از تویوتا دارای نسبت تراکم 13.5:1 است و با استفاده از تکنولوژی‌های جدیدی که تویوتا معرفی کرده است توانسته تا 38 درصد بازده گرمایی موتور را ارتقاء دهد. همچنین کاهش مصرف سوخت این موتور به مانند موتور 1 لیتری خیره‌کننده نیست ولی توانسته نزدیک به 15 درصد مصرف سوخت در این سری موتورها در مقایسه با خودروهای مشابه کاهش دهد.

 خودروهایی که اخیراً از موتورهای سیکل اتکینسون استفاده می کنند :

Prius2004

2004 Toyota Prius hybrid

800px-2010_Ford_Fusion_Hybrid

2010 Ford Fusion Hybrid (North America)

منابع : 
پدال
ویکی پدیا

نوشتن دیدگاه


این صفحه را در شبکه های اجتماعی به اشتراک بگذارید:

مطالب مرتبط

براساس کلمه کلیدی جستجو کنید

یک ویدیو تصادفی از کانال کارگیک

مطالب فنی و آموزشی

آخرین مطالب جدید شده
آموزش مهندسی خودروهای خودران
قانون خودرو متعارف ؛ خسارت تصادف با پورشه كمتر از خسارت تصادف با رنو ساندرو و 207
بررسی لنت ترمز و انواع آن و معرفی اجمالی سیستم ترمز خودرو
هیدرولیک و عملکرد آن در سیستم ترمز خودرو
روش نصب سنسور دنده عقب سراتو
راهنمای فن خنک کننده و فلپ های کنترلی رنو کپچر
نحوه رگلاژ ترمزدستی خودروهای برلیانس H300
روش رفع ایراد کپ کردن موتور در خودروهای با EMS SSAT
راهنمای تعمیرات اکسل جلو تندر90
راهنمای تعمیرات موتور 4G6 میتسوبیشی گالانت و لنسر
تحقیق گازسوز کردن خودرو
جزوه سیستم سوخت رسانی و برق و انژکتور خودرو
جزوه راهنمای سیستم سوخت رسانی بنزینی کاربراتوری
نقشه و Pin Layout و استراتژی سیستم سوخت رسانی SSAT و SSAT Bifuel
فیلم آموزشی بازکردن گیربکس اتوماتیک AL4
آموزش پنچرگیری لاستیک خودرو
مقدمه ای بر تعمیرات نرم افزاری و برنامه ریزی ECU
معرفی شمع های سوزنی ایریدیوم و پلاتینیوم
استرات بار (استرس بار) و مزایای آن برای هندلینگ و تعلیق خودرو
آموزش کاربردی طراحی قطعات الکترو-مکانیکال با SOLIDWORKS - طراحی کوادکوپتر
آموزش تکنیک های حرفه ای طراحی در SOLIDWORKS
معرفی و تشریح اجزاء و نحوه عملکرد گیربکس اتوماتیک/تیپ ترونیک AL4
مبانی و مفاهیم عملکرد گیربکس اتوماتیک
Bertha Benz: the journey that changed everything
آموزش تنظیم (رگلاژ) عقربه‌های پشت آمپر پژو ۲۰۶
ساختار ایستگاه های سوخت رسانی CNG
تشریح ریمپ ECU و شرح Remap ایسیو ساژم S2000
آشنایی و شرح عملکرد موتور دیزل
دستورالعمل بازدید دستکاری صفحه کیلومتر در خودروهای X100 و X200
دستورالعمل عیب یابی و تعویض مجموعه کویل ، وایر و شمع انواع پراید
آموزش یادگیری عمیق ، شبکه های عصبی و پردازش تصویر برای خودروهای خودران
شرح و آموزش پولیش رنگ و بدنه خودرو
رییس انجمن صنایع همگن قطعه‌سازی : پراید گران نیست، با قیمت‌های بالاتر صادر می‌کنیم
معرفی و آموزش عیب یابی ، تمیز کردن ، بازکردن و تعمیر استپر موتور
آموزش بازدید و تعویض دیسک و لنت ترمز تویوتا کمری (2006 تا 2015)
Classroom Manual for Automotive Electricity And Electronics
راهنمای کامل مدارهای الکتریکی چانگان CS35
نرم افزار نقشه های کامل الکتریکی تندر90 و ساندرو (VISU)
راهنماهای کامل تعمیرات سوناتا NF (موتورهای 2.4 و 3.3)
تست و مقایسه مزدا3 و کیا سراتو + تست درگ و هندلینگ

آخرین آگهی ها

آموزشگاه تخصصی فنون خودرو با سابقه 14 ساله در زمینه آموزش دو ...
قیمت دستگاه شارژ گاز کولر خودرو وکیوم اتوماتیک گاز کولر خرید ...
مشخصات ،قیمت و خرید لاستیک در ار برند برایت پولی پرزان پاریز ...
تلفن آموزشگاه : 70-77199569-021 مشاوره و ثبت نام : مهندس کام ...
آموزشگاه فنی دنیای خودرو در سال ۱۳۸۳ بامجوز رسمی از سازمان ف ...
آموزشگاه فنی دنیای خودرو در سال ۱۳۸۳ بامجوز رسمی از سازمان ف ...
آموزشگاه فنی دنیای خودرو در سال ۱۳۸۳ بامجوز رسمی از سازمان ف ...
آموزشگاه فنی دنیای خودرو در سال ۱۳۸۳ بامجوز رسمی از سازمان ف ...
آموزشگاه فنی دنیای خودرو در سال ۱۳۸۳ بامجوز رسمی از سازمان ف ...
آموزشگاه فنی دنیای خودرو در سال ۱۳۸۳ بامجوز رسمی از سازمان ف ...
تلفن آموزشگاه : 70-77199569-021 مشاوره و ثبت نام : مهندس کام ...
پروگرامر ایسیو نگار خودرو قیمت دستگاه پروگرام ای سی یو با ...