Động cơ chu trình Miller - Sự kết hợp hoàn hảo tăng áp và van biến thiên

[TrinhTan]

Ông Ralph Miller đã được cấp bằng sáng chế cho động cơ chu trình Miller của mình vào những năm 1940 và Mazda đã từng sử dụng loại động cơ này trong một số dòng xe hơi.

• Valvetronic của BMW - Động cơ xăng không dùng bướm ga
• Phun nước vào động cơ - thủ thuật tăng công suất.
• Khám phá động cơ V6 sử dụng 36 xupap của Maserati

​

Chu trình Miller là gì?

Một động cơ chu trình Miller rất giống với động cơ chu trình Otto. Chu trình Miller sử dụng pít-tông, van, bugi, v.v., giống như động cơ chu trình Otto. Có thể nói chu trình Miller là một biến thể của chu trình Atkinson.
Như đã biết, động cơ chu trình Atkinson sử dụng hành trình giãn nở dài hơn hành trình nén để thu năng lượng còn lại bị mất trong khí thải. Do đó, nó hiệu quả nhiên liệu cao hơn so với động cơ chu trình Otto thông thường. Tuy nhiên, một nhược điểm lớn là thiếu sức mạnh so với các động cơ chu trình Otto có cùng kích thước và cấu trúc. Để giải quyết vấn đề này, chu trình Miller đã ra đời.

Điều gì làm nên sự khác biệt cho chu trình Miller?

​

• Một động cơ chu kỳ Miller phụ thuộc vào một hệ thống gọi là ''siêu tăng áp''.
  
• Quá trình nén, van nạp vẫn mở trong một thời gian khoảng cỡ 1/4 thời gian nén.

Ví dụ minh họa, động cơ 2.3L Miller cycle V6 của Mazda 1993

Trong 20% hành trình đi lên của hành trình nén, các van nạp vẫn mở, do đó có một phần không khí thoát ra quay trở lại đường ống nạp mà không nén. Không khí còn lại ở nhiệt độ thấp hơn, tức mật độ cao, hiệu quả cháy cao hơn. Quá trình nén thực tế diễn ra ở mức 80% còn lại, do đó công suất động cơ hiệu quả chỉ bằng 80% công suất lý thuyết với dung tích xylanh. Do đó, tỷ lệ nén giảm từ 10: 1 xuống dưới 8:1.

Nói cách khác, động cơ đang nén với áp suất của bộ siêu nạp tăng áp thay vì áp suất của thành xi lanh. Hành trình nén thực tế < Hành trình cháy giãn nở​

Để làm được điều này là nhờ kết hợp hoàn hảo giữa tăng áp và van biến thiên.

Lợi ích của việc sử dụng chu trình Miller:

​

• Giảm được tỷ số nén cho động cơ xăng tránh được hiện tượng kích nổ.
• Tối ưu hỗn hợp nhiên liệu + không khí
• Tiết kiệm nhiên liệu 10 - 15% so với động cơ 4 kì truyền thống.
• Tối ưu điểm mạnh đồng thời cũng khắc phục được hạn chế của chu trình Atkinson.

Tuy nhiên với thời điểm những năm đầu thế kỷ XX, chi phí sản xuất động cơ tăng áp, phun xăng và bộ van biến thiên quá cao nên nó cũng dần đi vào quên lãng, ít người biết. Nhưng với công nghệ phát triển hiện nay, hy vọng các hãng xe sẽ chú ý đến chu trình Miller hơn.

Trinh Tan​

 

[trongtuanle12]

Bai viet rat hay