Den Atkinson syklus er en termodynamisk syklus som brukes i en forbrenningsmotor . Den ble oppfunnet av James Atkinson i 1882 . Denne syklusen, som bruker mer rebound enn komprimering, forbedrer effektiviteten på bekostning av lavere effekt. Den brukes i moderne hybridbiler .
Den originale Atkinson-syklusmotoren tillot inntak, kompresjon, forbrenning og eksos med bare en omdreining av veivakselen . Den ble designet for å omgå Nikolaus Ottos patenter .
På grunn av den spesifikke utformingen av veivakselen er ekspansjonshastigheten større enn kompresjonshastigheten , noe som forbedrer motoreffektiviteten sammenlignet med en konvensjonell Beau de Rochas-syklus . Den termodynamiske syklusen med utvidet utvidelse er tatt opp av Toyota for sine hybrider, Sky-Active-motorene på Mazda og Renault med Captur-hybrid, som gjør det mulig å forbedre kompresjonsforholdet (14: 1) sammenlignet med en syklus av Otto, i for å tilby bedre ytelse: bedre forbruk, CO 2 -utslipp og reduserte forurensende stoffer (NOx, partikler).
Den ideelle Atkinson- syklusen (det er ikke motorens faktiske termodynamiske kurve - en teoretisk dieselsyklus har samme kurveprofil) er sammensatt av:
Den Atkinson syklusen kan også referere til en firetaktsmotor , hvor innløpsventilen holdes åpen forbi det nedre dødpunkt for å tillate utstøting av noe av luften eller blandingen som på forhånd innlagt. Kompresjon gjøres derfor ikke over hele lengden av stempelets stigning. Slutten på kompresjonstrykket er lavere på grunn av denne reduksjonen i mengden luft eller blanding som tillates. Rebound stroke forblir uendret, så det er lengre enn det faktiske kompresjonsstrykket. Målet med Atkinson-syklusen er å senke trykket på slutten av utvidelsen så mye som mulig, for å gjenopprette så mye mekanisk energi som mulig.
Den viktigste ulempen med en firetaktsmotor med Atkinson-syklus er dens reduserte effekt sammenlignet med en klassisk Beau de Rochas-syklus med samme forskyvning fordi den tillater mindre luft og derfor mindre drivstoff.
Imidlertid har det ikke blitt demonstrert at motorens samlede effektivitet er større enn en Beau de Rochas-syklus, spesielt med tanke på mindre bruk av forskyvning, større bevegelige masser ved sammenlignbar kraft, større intern friksjon for identisk kraft, etc.
Hvis ytelsen var høyere, ville den ellers være standardisert for alle typer kjøretøy, for med de nye automatiske girkassene med et stort antall hastigheter (7,8, 9 ...) kunne vi alltid få hver motor til å fungere på sitt beste. avkastningsareal.
Denne syklusen skal ikke forveksles med Millers syklus .
Atkinson-syklusen kan brukes i en roterende stempelmotor . I denne konfigurasjonen kan vi både øke kraften og effekten sammenlignet med en Beau de Rochas-syklus. Denne typen motor har en motorsyklus per omdreining, mens den tilbyr forskjellen i kompresjonstrykk og ekspansjonsforhold som er spesifikt for Atkinson-syklusen. Eksosgassene evakueres fra motoren med trykkluft . Denne modifikasjonen av Atkinson-syklusen tillater bruk av drivstoff som diesel eller hydrogen (se eksterne lenker).
I en hybridbil kompenseres den lavere "toppkraften" til Atkinson-syklusmotoren med mer kraft fra den elektriske motoren . Dette er det grunnleggende prinsippet for overføring av Atkinson syklus hybridbiler . Den elektriske motoren (e) kan brukes uavhengig eller parallelt med Atkinson-syklusmotoren for å oppnå ønsket effekt og dreiemoment.
Kjøretøy som bruker Atkinson-syklusen:
NB: kompresjonsforholdet som er definert ovenfor tilsvarer bare det fysiske stempelet fra stempelet fra bunnen dødpunkt til topp dødpunkt, mens den faktiske kompresjonen også avhenger av når inntaksventilen lukkes.