Перейти к содержимому
Вадим aka ScooteR

Цикл миллера, что это такое?!

Рекомендуемые сообщения

Смотрю, появились какие-то Ауди с движками по циклу Миллера, мощности нет...чипуются плохо, но все их хотят..решил узнать, что это за чудо такое.

 

Привычный двигатель ДВС работает по Циклу Отто. Выделяется 4 такта: впрыск, сжатие, рабочий ход, выпуск. Аткинсон взял за основу циклы Отто, но оптимизировал их, фактически он удлинил такт рабочего хода, за счет сложного кривошипно-шатунного механизма. Все 4 такта происходили за один оборот коленчатого вала. Такие двигатели получились эффективными с высоким КПД, с маленьким расходом. Но основной недостаток был низкий крутящий момент на низких оборотах и такой двигатель плохо регулируется дросельной заслонкой (двигатели с таким приципом действия получили широкое распространение среди гибридных, т.к. электромотор обеспечивал высокий крутящий момент и компенсировал с лихвой все недостатки, но двигатель Атиксона применялся не в чистом виде, а только его идея).
Позже на основе двигателя Атиксона появился двигатель с циклами Миллера. Фактически идея таже самая, но все это реализовано на классическом поршневом двигателе с обычным КШМ (который применяется и при цикле Отто) за счет системы Фаз газораспределения.
Впускной клапан закрывается позже окончания такта впуска. Данный подход у двигателистов носит условное название «укороченного сжатия». В конечном счете данный подход дает 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 (она частично выталкивается во впускной коллектор). 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.
Данный принцип впервые применила компания Мазда на Автомбилях Хедокс 9 и Миления. Что бы при всей своей эфективности не потерять мощность, двигатель использовался не в атмосферном варианте, а с механическим нагнетателем.

В 2012 году Мазда вывела в свет новую технологию СкайАктив. По фату это комплексный подход к автомобилю строению: Двигатель, трансмиссия, ходовая и Кузов.

В частности что касается двигателей, то двигатели для более высокой эффективности стали работать с запредельной степенью сжатия (13:1, 14:1). Чтобы избежать детонации при обычном 95 бензине, инженера предприняли ряда мер: это ионные датчики в катушках зажигания, непосредственный впрыск с давлением 200бар, спортивный выпускной коллектор 4-2-1. Двигатель стал работать по двум цикламм: на низких нагрузках по циклу Атиксона (фактически Миллера), в котором фактическая степень сжатия ниже геометрической и более эфетивное КПД (считай расход и теплонагруженность), и цикл Отто на средних и высоких нагрузках, где фактическая степень сжатия равна геометрической и довольно высокая относительно всего автопрома. Достигается данный эффект за счет системы изменения фаз газораспределения (в Мазде применяется гидравлический фазовращатели на выпуске и элетронные на впуске).

Но существует и другой пример.Это Хондовский мотор серии R18, R20 SOHC i-VTEC.
Фактически на низких оборотах в данных двигателях клапан после впуска какое то время остается открытым (за счет системы i-VTEC), топливно воздушная смесь полностью заполняет цилиндр и частично выдавливается обратно. Всё это дело происходит при полностью открытой дросельной заслонке, за счет чего минимизируются насосные потери. Фактически впуском полностью управляет система SOHC i-VTEC через электронную педаль акселератора. Получается КПД двигателя на низких оборотах очень высокое, двигатель работает максимально эффективно. Прироста момента на низах как такого нет, но за счет снижения топливных и насосных потерь и равномерного заполнения камеры сгорания двигатель на низких оборотах работает ровно и легко, при этом очень экономично. После того как двигатель выходит из зоны Втэка, а это выше 3500 об/мин он работает в обычном режимме Отто, с фактической и геометрической стандартной степенью сжатия. Она не такая высокая как в моторах СкайАктив, соответсвенно значение мощности и момента (КПД в целом) на высоких оборотах меньше чем в моторах СкайАктив (речь идет не о пиковых значениях).

Ну и конкретно об Ауди)

Представляя новый двигатель на моторном симпозиуме в Вене, функционеры Audi используют непривычный термин «rightsizing», то есть не уменьшение («даунсайзинг»), а оптимизация рабочего объема. Оптимальным оказался объем нынешнего двигателя 2.0 TFSI — 1984 кубических сантиметра. Сохранилась и система питания с комбинированным впрыском: топливо по-прежнему подается и во впускной коллектор, и непосредственно в цилиндры. А главное нововведение — экзотический цикл Миллера вместо привычного цикла Отто.

Этот цикл разработан американцем Ральфом Миллером сразу после Второй мировой войны и представляет собой измененный цикл Аткинсона, который сейчас широко применяется в двигателях тойотовских гибридов. Но если в цикле Аткинсона впускные клапаны закрываются позже обычного, то в цикле Миллера — раньше, еще до того, как поршни достигают нижней мертвой точки. Укороченный такт впуска позволяет увеличить геометрическую степень сжатия двигателя при сохранении фактической (обусловленной детонационными свойствами топлива) и повысить степень расширения продуктов сгорания во время рабочего хода. В результате — уменьшенный расход топлива.

Но эффективность цикла Миллера оказалась ниже, чем у цикла Аткинсона, и применения на автомобильных моторах он не нашел. Даже двигатель Miller Cycle автомобиля Mazda Xedos 9 девяностых годов на самом деле работал по циклу Аткинсона. Но двигателисты Audi, похоже, довели разработку Миллера до ума.

Дело в том, что полноценный цикл Миллера в новом моторе 2.0 TFSI используется только при частичных нагрузках: такт впуска уменьшен с привычных 190—200 градусов оборота коленвала до 140 градусов. А при высокой интенсивности система регулировки подъема клапанов AVS (Audi Valvelift System) увеличивает ширину такта впуска до 170 градусов, приближая цикл Миллера к распространенному циклу Отто.

Использование «экономичного» цикла Миллера все же отразилось на мощности двигателя: новая турбочетверка 2.0 TFSI развивает 190 л.с. вместо 225 л.с. у нынешнего мотора. Зато не изменившийся максимальный крутящий момент в 320 Нм теперь доступен в более широком диапазоне оборотов: от 1450 до 4000 об/мин. А средний паспортный расход по европейскому циклу NEDC — менее 5,0 л/100 км.

Первой серийной моделью с «миллеровским» двигателем 2.0 TFSI станет новый седан Audi А4. А впоследствии новый мотор «пропишется» и на других моделях концерна Volkswagen.

Изменено пользователем Вадим aka ScooteR

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
13 минуты назад, Лакосте сказал:

В общем днина в угоду экологии.

Если двигатель надежный, то для 99% пользователей - эта штука будет в плюс. Ибо большинство тошнит на 2000об/мин и даже не знают, что двигатель можно крутить в 6000+ об/мин. Ес-но для варианта купить и ст2... Это плохой вариант.

Но я подозреваю, что двигатель стал сложнее и оттого еще менее надежный.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Kelman    2 844
1 час назад, Вадим aka ScooteR сказал:

Но существует и другой пример.Это Хондовский мотор серии R18, R20 SOHC i-VTEC.

Очень популярно:

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Assasin    2 940
В 11.02.2018 в 18:52, Vladimir Gaykalov сказал:

Короче , IS38 не прикрутить на этот мотор?

Да. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Кэsh    167

Я так и не понял, в цикле Миллера такт впуска уменьшен или такт сжатия?

В 24.03.2017 в 07:26, Вадим aka ScooteR сказал:

Впускной клапан закрывается позже окончания такта впуска. Данный подход у двигателистов носит условное название «укороченного сжатия». В конечном счете данный подход дает 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).

 

и

 

В 24.03.2017 в 07:26, Вадим aka ScooteR сказал:

полноценный цикл Миллера в новом моторе 2.0 TFSI используется только при частичных нагрузках: такт впуска уменьшен с привычных 190—200 градусов оборота коленвала до 140 градусов. А при высокой интенсивности система регулировки подъема клапанов AVS (Audi Valvelift System) увеличивает ширину такта впуска до 170 градусов, приближая цикл Миллера к распространенному циклу Отто.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Drew    1 346
В 20.02.2018 в 23:38, Кэsh сказал:

Я так и не понял, в цикле Миллера такт впуска уменьшен или такт сжатия?

 

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).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу

×