Ciclo Atkinson: differenze tra le versioni

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[[Image:T cycle AtkinsonMiller.png|thumb|Ciclo Atkinson]]
Il '''motore a ciclo Atkinson''' è un tipo di [[motore alternativo a combustione interna]] inventato da [[James Atkinson]] nel [[1882]]. Esso è praticamente un comune motore a [[ciclo Otto]], ma con un manovellismo dell'[[albero motore]] modificato in modo da bilanciareottenere una diminuzionemaggiore efficienza a spese di potenzauna condiminuzione un'efficienzadella maggiorepotenza. L'obiettivo era di competere col [[ciclo Otto]] senza violarne alcun brevetto.
 
==Caratteristiche==
[[File:Atkinson Engine with Intake.gif|thumb|Animazione]]
IlNella ciclosua Atkinsonversione aoriginale, differenza delil ciclo OttoAtkinson richiede una rotazionisola rotazione dell'albero motore per completare un ciclo di funzionamento, pur mantenendo inalterate le fasi del motore a [[ciclo Otto]]: aspirazione, compressione/combustione, espansione (fase utile) e scarico. MaPerò, grazie alad una particolare geometria del manovellismo, illa rapportocorsa di espansione è maggiore di quelloquella di compressione, caratterizzandoconsentendo ilcosì diversoal funzionamentomotore coldi avere un maggiore rendimento rispetto al [[ciclo Otto]].
 
Oggi il termine "ciclo Atkinson" viene usato per descrivere un normale motore a ciclo Otto nel quale differenti corse di compressione e di espansione sono ottenute agendo sui tempi di apertura/chiusura delle valvole di aspirazione, ad esempio mantenendo la valvola di aspirazione aperta per un angolo di rotazione maggiore del normale, in modo che una parte dell'aria aspirata defluisca attraverso il condotto di aspirazione, oppure attraverso una chiusura anticipata della stessa valvola durante la fase di aspirazione. In ambedue i casi, l'effetto è quello di ridurre l'effettivo rapporto di compressione, mantenendo invece inalterata la corsa di aspirazione. Quindi la corsa di espansione risulta maggiore di quella effettiva di compressione, ciò comporta minori pressione e temperatura dei gas combusti al termine della fase di espansione, perciò, teoricamente, una maggiore quantità di calore viene convertita in lavoro meccanico.
 
Motori a quattro tempi di questo tipo [[sovralimentazione|sovralimentati]] sono anche noti come motori a [[Ciclo Miller]].
 
hile Atkinson's original design is no more than a historical curiosity, many modern engines use unconventional valve timing to produce the effect of a shorter compression stroke/longer power stroke, thus realizing the fuel-efficiency improvements the Atkinson cycle can provide
 
Recently, the term "Atkinson cycle" has been used to describe a modified Otto-cycle engine in which the intake valve is held open longer than normal to allow a reverse flow of intake air into the intake manifold. The effective compression ratio is reduced (for a time the air is escaping the cylinder freely rather than being compressed), but the expansion ratio is unchanged. This means the compression ratio is smaller than the expansion ratio. Heat gained from burning fuel increases the pressure, thereby forcing the piston to move, expanding the air volume beyond the volume when compression began. The goal of the modern Atkinson cycle is to allow the pressure in the combustion chamber at the end of the power stroke to be equal to atmospheric pressure; when this occurs, all the available energy has been obtained from the combustion process. For any given portion of air, the greater expansion ratio allows more energy to be converted from heat to useful mechanical energy, meaning the engine is more efficient.
 
The disadvantage of the four-stroke Atkinson-cycle engine versus the more common Otto-cycle engine is reduced power density. Due to a smaller portion of the compression stroke being devoted to compressing the intake air, an Atkinson-cycle engine does not take in as much air as would a similarly designed and sized Otto-cycle engine.
 
Four-stroke engines of this type that use the same type of intake valve motion but with a supercharger to make up for the loss of power density are known as Miller-cycle engines.
 
Si potrebbe anche pensare al ciclo Atkinson come ad un motore a quattro tempi nel quale la valvola di aspirazione viene lasciata aperta più a lungo del normale, onde permettere un reflusso dei gas attraverso il condotto d'aspirazione. Questo riduce il rapporto di compressione efficace e in combinazione con una fase più lunga e/o un inferiore volume della camera di combustione, permette al rapporto di espansione di superare quello di compressione. Ciò avviene a pressione costante. Questo sistema è adatto per motori a basso consumo, in quanto il rapporto di compressione è limitato dal [[numero di ottano]] del carburante, mentre un alto rapporto di espansione sviluppa una fase attiva più lunga e riduce il calore disperso allo scarico. Motori quattro tempi di questo tipo con alimentazione forzata ([[sovralimentazione|sovralimentati]]) sono altrimenti noti come motori a [[Ciclo Miller]].
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==Uso==
I veicoli elettrici ibridi come la Honda Jazz 2013, la [[Toyota Prius]], la [[Toyota Auris|Toyota Auris Hybrid]] (trazione anteriore), la Toyota [[Yaris]] Hybrid, la [[Lexus CT|Lexus CT200h]], la [[Lexus IS]] e la Ford Escape (trazione anteriore e 4WD) usano un motore a ciclo Atkinson. In tutti i casi è un comune motore a quattro tempi con la valvola d'aspirazione a chiusura ritardata,. il che incrementa l'efficienza a scapito della potenza.
 
Attualmente, anche veicoli non ibridi sono dotati di motori a ciclo Otto che possono funzionare secondo il ciclo Atkinson, agendo sulla fasi di apertura/chiusura delle valvole di aspirazione, consentendo così al motore sia di avere una maggiore efficienza, mentre funziona a ciclo Atkinson, sia di sviluppare la potenza massima mentre funziona a ciclo Otto. Un esempio di questa possibilità è dato dai motori a benzina Mazda della serie Skyactiv.
 
== Collegamenti esterni ==