Большинство людей знают цикл Отто. Это стандартная четырехтактная схема, названная в честь Николауса Отто, который разработал ее еще в 1867 году. Затем есть цикл Дизеля, названный в честь Рудольфа Дизеля. Вы их видели. Вы их слышали. Они повсюду.
Но есть еще одно имя, которое должно входить в эту линию преемственности. Ральф Миллер. Он запатентовал двигатель с циклом Миллера в 1940-х годах. Десятилетиями это оставалось лишь примечанием. Однако в последнее время Mazda незаметно устанавливает такие двигатели в свои автомобили.
Почему это важно?
Это эффективно. Действительно эффективно.
Чем цикл Миллера отличается от стандартного двигателя Отто
На первый взгляд двигатель с циклом Миллера выглядит точно так же, как двигатель с циклом Отто. Он использует поршни. У него есть клапаны. Он воспламеняется с помощью свечи зажигания. Аппаратная часть знакома.
Магия заключается в тайминге. И в наддуве.
Есть два огромных различия.
Во-первых, двигатель с циклом Миллера полагается на компрессор. Не на турбину. На компрессор. Он приводится в движение механически, обычно ремнем, соединенным с коленчатым валом. Это означает, что он всегда нагнетает воздух в двигатель, независимо от оборотов.
Во-вторых, впускной клапан остается открытым дольше.
В стандартном двигателе Отто впускной клапан закрывается до того, как поршень достигнет нижней точки своего хода. Затем поршень движется вверх, сжимая этот воздух о стенки цилиндра. Это требует работы. Реальной работы.
В двигателе Миллера впускной клапан остается открытым во время начальной части такта сжатия. Поршень начинает двигаться вверх, но вместо того чтобы бороться со стенками цилиндра, он давит на давление, создаваемое компрессором.
Представьте это так. Вы надуваете воздушный шар. В двигателе Отто вы сильно дуете в узкое отверстие. В двигателе Миллера вы легко впускаете воздух, пока шарик все еще немного открыт, а затем запечатываете его.
Какой результат? Двигатель сжимается против давления компрессора, а не против механического сопротивления цилиндра. Это снижает энергию, теряемую на сжатие.
Выгода составляет примерно 15 процентов лучшей тепловой эффективности.
Это не ошибка округления. Это значительная часть топлива, которая остается в вашем кармане.
Цикл Миллера лучше, чем турбина?
Вы можете спросить: если он так эффективен, почему не каждый автомобиль использует его?
Сложность.
Цикл Миллера требует этого компрессора. Ему нужен точный тайминг клапанов. Ему нужна система, способная справляться с конкретной динамикой воздушного потока. Это не замена стандартного четырехтактного двигателя.
Mazda была основным сторонником, используя его в моделях, таких как Miata и Mazda6. Они сочетают его с технологией SkyActiv, чтобы выжать каждую каплю производительности из атмосферных (но с наддувом) установок.
Лучше ли он, чем турбина? Разный инструмент. Турбины используют выхлопные газы, что означает задержку. Миллер использует приводимый ремнем компрессор, что означает мгновенный отклик, но паразитические потери от коленчатого вала. Цикл Миллера компенсирует эти потери с помощью трюка с таймингом клапанов.
Это компромисс. Вы жертвуете некоторой простотой крутящего момента на низких оборотах ради более высокой эффективности.
Цикл Миллера не о пиковой мощности. Он о том, чтобы получить
