Cykl Atkinsona
Cykl Atkinsona
Wykres obiegu Atkinsona
Silnik Atkinsona ? rodzaj układu pracy silnika spalinowego wynalezionego przez Jamesa Atkinsona w 1882.
Silnik oparty na cyklu Atkinsona znalazł zastosowanie na przykład w samochodach hybrydowych Toyoty z napędem Hybrid Synergy Drive: Priusie, Aurisie Hybrid, Yarisie Hybrid, pierwszym seryjnie produkowanym hybrydowym SUVie - Fordzie Escape Hybrid oraz w Hondzie Jazz Hybrid.potrzebny przypis
Charakterystyka i parametry
Silnik pracujący w cyklu Atkinsona ma lepszą sprawność w zakresie średnich obrotów. Różnica w stosunku do tradycyjnego cyklu spalinowego silnika czterosuwowego (Cykl Otta) polega na tym, że kiedy zaczyna się suw sprężania, zawory są wciąż otwarte. Zamykają się z pewnym opóźnieniem, dlatego suw sprężania zostaje wyraźnie skrócony. Nie sprzyja to uzyskiwaniu dużej mocy maksymalnej, ale taki zabieg bywa stosowany, gdy priorytetem jest obniżenie zużycia paliwa oraz większa sprawność podzespołu.
Obieg Atkinsona cechuje to, że suwy ssania, sprężania, pracy oraz wydechu, odbywają się w trakcie jednego cyklu ruchu tłoka. Drugą cechą charakterystyczną jest też to, że pojemność cylindra przed suwem sprężania nie jest równa objętości cylindra po suwie pracy, a suw pracy jest dłuższy od suwu sprężania, co powoduje lepsze wykorzystanie energii spalin i wzrost sprawności (w stosunku do cyklu pracy Otto)
Silnik Atkinsona z wirującym tłokiem
Silnik Atkinsona z wirującym tłokiem
Cykl Atkinsona jest używany w silnikach z wirującym tłokiem.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Cykl_Atkinsona
Ford Model T z 1911
Pierwsze pojazdy napędzane parą (1769-1830)
Powóz parowy konstrukcji Richarda Trevithicka stosowany w Londynie z 1802
Lokomotywa Trevithicka
Rakieta Stephensona
Lokomotywa Johna Blenkinsopa z 1812
Pojazd Siegfrieda Marcusa z 1889
Ford Model T z 1911
Jednak pierwszym udokumentowanym pojazdem napędzanym silnikiem cieplnym był parowy wehikuł francuskiego inżyniera wojskowego, Nicolasa-Josepha Cugnot, zbudowany w 1769. Pojazd Cugnot?a przeznaczony do ciągnięcia dział, był napędzany prymitywną, dwucylindrową maszyną parową, która umożliwiała jego ruch z prędkością zaledwie 4 km/h. Dlatego też, pojazd ten nie doczekał się uznania ówczesnych ludzi i szybko odszedł w zapomnienie.
W 1801 angielski inżynier Richard Trevithick reaktywował ideę użycia maszyny parowej do napędzania pojazdu. Udoskonaliwszy maszynę parową, zastosował ją do napędu, ?lokomotywy drogowej? i jako pierwszy w świecie, w 1804 przejechał pomyślnie 150 km, zabierając jednocześnie 12 pasażerów. Parowóz ten nie odniósł jednak sukcesu finansowego, i dlatego też często błędnie podaje się Rakietę George?a i Roberta Stephensonów jako pierwszy parowóz świata. Został on skonstruowany w 1829, właściwie była to udoskonalona wersja parowozów konstruowanych w poprzednich latach (pierwszą linię kolejowa George Stephenson uruchomił już w 1825). W Rakiecie zastosowano wielorurowy kocioł, który znacznie poprawił jej osiągi. Zbudowano ją głównie dla uczestnictwa w konkursie Rainhill Trials, którego zwycięska maszyna miała być używana przez kolej Liverpool ? Manchester. Rakieta zwyciężyła, ponieważ jako jedyna przetrwała wszystkie próby, a jej osiągi odpowiadały organizatorom. 15 września 1830 miał miejsce pierwszy śmiertelny wypadek w historii kolei ? podczas oficjalnego otwarcia linii Liverpool ? Manchester, zginął William Huskisson.
Kalendarium
ok. 4000 p.n.e. ? koło
1740 ? najstarszy znany rysunek parowego działa samobieżnego
1769 ? artyleryjski ciągnik parowy Nicolasa Cugnota
1801 ? parowy trójkołowiec Richarda Trevithicka
1811 ? angielski wynalazca John Blenkinsop wraz Matthew Murrayem opatentował konstrukcję parowozu z kołem zębatym poruszającym się po zębatej szynie biegnącej z boku torów.
1825 ? dyliżans parowy (omnibus) Gurneya w Anglii
1827 ? amerykański pojazd parowy Oshkosh Shomera i Farranda
1834 ? dyliżans parowy Dietza we Francji
1865 ? angielska ustawa Ustawa o czerwonej fladze praktycznie zakazuje używania drogowych pojazdów parowych
1875 ? pierwszy pojazd z silnikiem spalinowym ? Siegfried Marcus, Wiedeń
1888
samochód ze skrzynią biegów ? Carl Benz
Opona pneumatyczna ? John Boyd Dunlop
1894 ? we Francji odbył się pierwszy wyścig samochodowy z serii Grand Prix na 126 km trasie Paryż ? Rouen
1897 ? Stanisław Grodzki uzyskuje pierwsze prawo jazdy wydane w Warszawie na prowadzenie samochodu Peugeot P-9
1904 ? w Warszawie powstają omnibusy z silnikiem
1913 ? taśma produkcyjna ? Henry Ford
1919 ? rozrusznik silnika elektryczny
1925 ? hamulec hydrauliczny
1932 ? automatyczna skrzynia biegów ? F. Kreis, Niemcy
1947 ? opona bezdętkowa
1954 ? silnik Wankla
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Historia_motoryzacji
Było to zmorą
Zaletą silników rotacyjnych było dobre chłodzenie silnika (co umożliwiało zastosowanie wysokiego stopnia sprężania) i lekka konstrukcja, zwykle były też dobrze wyważone. Stąd były chętnie stosowane do napędu lekkich myśliwców np. Nieuport czy Sopwith. Efekt żyroskopowy wywoływany przez silnik utrudniał pilotaż, samolot był asymetryczny w pilotażu (zwroty w lewo i w prawo wykonywał z różną prędkością kątową). Było to zmorą dla młodych pilotów, doświadczeni potrafili to wykorzystać w walce. Silniki te miały jednak wady, jak duże zużycie oleju (w obiegu otwartym ? wyrzucanego z cylindrów na zewnątrz), duże zużycie paliwa a przede wszystkim trudność budowania silników większej mocy i o większej prędkości obrotowej. Silnik w układzie podwójnej gwiazdy miał tendencję do przegrzewania się, a duże wirujące masy utrudniały zamocowanie silnika w samolocie. Silniki rotacyjne miały też ograniczoną prędkość obrotową, co utrudniało ich wysilenie (uzyskanie zwiększonej mocy z danej pojemności skokowej). Aby ograniczyć obroty stworzono silnik birotacyjny, w którym cylindry z karterem obracały się w jednym kierunku a wał korbowy w przeciwnym. Znikły problemy z urywającymi się w locie cylindrami lecz wróciły kłopoty z chłodzeniem - silnik ten nie zyskał popularności.
Dodatkowo w silnikach rotacyjnych dochodziło do szybszego zużycia się części pracujących z uwagi na siły Coriolisa, dlatego po I wojnie światowej zaprzestano prac nad ich rozwojem. Jednakże stosowane były w lotnictwie (np. Bartel BM-4a, czy Hanriot H.14) do połowy lat 30.
Nie należy silnika rotacyjnego utożsamiać z silnikiem z tłokiem obrotowym (silnikiem Wankla).
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_rotacyjny