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Motore 4T ciclo Miller/Atkinson [perchè non si usano?]
11148276
11148276 Inviato: 29 Dic 2010 21:01
Oggetto: Motore 4T ciclo Miller/Atkinson [perchè non si usano?]
 

Leggendo il topic sul motore 6T mi è venuto in mente il 4T a ciclo Miller.
In sostanza un motore che ritardando la chiusura delle valvole di aspirazione aumenta lo sfruttamento dell'espansione dei gas combusti in proporzione a quelli aspirati.
Il motore è come se avesse cilindrata e rapporto di compressione inferiore, di conseguenza migliora il rendimento ma cala la potenza specifica.

Link a pagina di It.wikipedia.org

Link a pagina di It.wikipedia.org

Perchè non si usano, casomai abbinate ad un compressore? eusa_think.gif

Che controindicazioni hanno? 0510_confused.gif

0509_welcome.gif
 
11148436
11148436 Inviato: 29 Dic 2010 21:29
 

l'hai detto tu stesso la potenza è inferiore...perlomeno penso sia cosi eusa_think.gif
 
11148523
11148523 Inviato: 29 Dic 2010 21:42
 

di quanto sarebbe questo deficit?

sarebbe come prendere un 1000 ed avere rendimenti da 600 oppure una cosa meno drammatica?
 
11148751
11148751 Inviato: 29 Dic 2010 22:31
 

A me sembra un motore senza speranze l'unico vantaggio e che forse consuma meno ma? eusa_think.gif



P.S. meglio il Wankel icon_twisted.gif
 
11148955
11148955 Inviato: 29 Dic 2010 23:12
 

Alcune usi:

Citazione:
I veicoli elettrici ibridi Toyota Prius (trazione anteriore) e Ford Escape (trazione anteriore e 4WD) usano un motore a ciclo Atkinson. In entrambi 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. Questa perdita di potenza è compensata dai motori elettrici, usati sia in combinato sia indipendentemente dal motore a scoppio.


Evidentemente l'efficienza in più non compensa la perdita di potenza.

Per quanto riguarda abbinamento di un compressore si può fare (penso):

Citazione:
La tecnologia con turbine a gas offre il vantaggio di un’alta potenza realizzata con un motore leggero e di ingombro limitato. Tuttavia la turbina a gas non ha le stesse caratteristiche di risposta e di efficienza dei motori alternativi su un ampio intervallo di regimi come quello richiesto nelle applicazioni su veicoli. Inoltre le turbine a gas storicamente sono state più costose da realizzare rispetto alle macchine alternative, benché questo sia da imputare anche al fatto che i motori alternativi sono stati prodotti in massa per decenni mentre le turbine a gas sono tuttora delle rarità. Vale anche la pena di notare che un vantaggio chiave dei turbopropulsori per aeroplani, cioè le loro prestazioni in quota nettamente superiori rispetto ai motori alternativi, specie se aspirati, è irrilevante nelle applicazioni terrestri. Anche il vantaggioso rapporto potenza/peso è di limitata importanza, e tra l’altro è inficiato dalla necessità di adottare un riduttore per trasmettere la potenza alle ruote. Per questo motivo, è nettamente più conveniente adottare le turbine a gas sui veicoli ibridi, dato che è possibile eliminare il riduttore. Ciò è possibile in virtù del fatto che la turbina è impiegata solo come generatore di potenza per azionare un alternatore, il quale a sua volta fornisce l’alimentazione al motore elettrico collegato alle ruote. La Capstone attualmente illustra sul proprio sito una versione di turbina progettata per l’installazione su veicoli ibridi.
 
11150132
11150132 Inviato: 30 Dic 2010 11:34
 

La differenza di rendimento esattamente non la conosco, dipenderà tanto da quanto viene ridotta la fase di aspirazione...
Però se fosse che un 750 ha le prestazioni di un 600 con i consumi di un 250 non sarebbe male. Tanto tra fare un 600 o un 750 come costi ingombri e peso cambia ben poco...

Per il turbo, ripensandoci, non capisco cosa possa servire... Dovrebbe diventare un normale 4T con una turbina che soffia ad una pressione minore. eusa_think.gif
L'ho scritto perchè avevo letto di prototipi con abbinamento ciclo Miller turbina, ma ragionandoci un attimo non ne vedo il senso... O perlomeno, con il ciclo Atkinson forse si, con il Miller no. eusa_think.gif
Questo è l'Atkinson:

immagini visibili ai soli utenti registrati



Aumenta la corsa della biella in fase di espansione sfruttando così perte dell'energia che nei 4T andrebbe persa allo scarico.

Il Miller non lo trovo, ma in sostanza è un 4T con la valvola d'aspirazione che si chiude prima che il pistone raggiunga il pmi, o poco dopo (permettendo, nel secondo caso, un deflusso dei gas già aspirati).
In sostanza ha l'effetto dell'Atkinson ottenuto però riducendo, in fase di aspirazione, la cilindrata ed il rapporto di compressione effettivo (quello geometrico resta invariato).


Non c'è nessuno che conosca bene sti motori? 0510_help.gif 0510_inchino.gif 0510_help.gif
 
11151350
11151350 Inviato: 30 Dic 2010 15:42
 

Ancora nessuno...? eusa_eh.gif
Vabbè, nel frattempo ci ho pensato ancora su (sì, sono un po' tardo 0509_si_picchiano.gif icon_asd.gif ).

Effettivamente che sia Miller o Atkinson il turbo è utile in ogni caso. 0509_up.gif
Nei motori turbo benza, per evitare fenomeni di autoaccensione si impiegano rapporti di compressione più bassi.
Finchè la turbina non inizia a spingere rendimento e coppia sono scarsissimi rendendo il mezzo estremamente sprecone.
Abbinare Miller/Atkinson a un turbocompressore significa abbinare tiro ai bassi con consumi ridotti (uso normale del mezzo) a ottime prestazioni se usato a manetta!!! 0509_campione.gif


Inoltre mi è venuto in mente un discorso letto su questo forum, si parlava di un motore che consumava il 50% in meno di uno tradizionale caratterizzato da una "sosta" del pistone durante il suo movimento rispetto ad un normale 4T (forse ne parlava DeCorsa eusa_think.gif ).
Probabilmente si tratta di una sorta di ciclo Atkinson modificato con un imbiellaggio a movimento epicicloidale icon_mrgreen.gif (tipo il rotore wankel per intenderci).

Aggiungici qualche accrocchio da "alchimista" e i petrolieri possono cambiano mestiere... 0509_pernacchia.gif


La domanda "retorica" del titolo però rimane:
Perchè non si usano? eusa_think.gif icon_asd.gif

doppio_lamp_naked.gif
 
11151451
11151451 Inviato: 30 Dic 2010 16:15
 

perchè il motore così com'è oggi lo comprano se ha tanti cv e quelli che vogliono risparmiare prendono il gpl (o scooter se si parla di moto) quindi nessuno ha interesse a farlo 0510_confused.gif

oppure ci han già provato e non funge icon_asd.gif
 
11151866
11151866 Inviato: 30 Dic 2010 18:22
 

A no?
Funge, funge:

Link a pagina di Omniauto.it

0509_pernacchia.gif


Altro link interessante con considerazioni sulla sovralimentazione dei suddetti motori:

Link a pagina di Componentsengine.com


PS ho ritrovato il discorso a cui accennavo prima, ricordavo male icon_redface.gif , riporto il testo:

de_corsa ha scritto:


GIUSTO! ma io non parlavo del Wankel ma di un motore brevettato dall'Ing. Sarno, che ha REALMENTE un rendimento del 30% superiore a qualsiasi altro motore con imbiellaggio di tipo tradizionale in quanto AZZERA le perdite in attrito generate da componenti normali al cilindro e permette la COMBUSTIONE A VOLUME COSTANTE: fino a prima solo un sogno per il progettisti (è soprattutto questo ultimo aspetto a regalare quel 30% in più - test effettuati dal Centro Nazionale delle Ricerche)

Questo motore esiste, l'ho visto e sentito funzionare, il primo prototipo è stato costruito utilizzando anche la testa di una Honda, è stato utilizzato sperimentalmente per due anni su di una Panda, è brevettato, la FIAT ne ha acquistato i diritti ma, chissà perché, ancora non si vede in giro...


Preso dalla discussione:

Motore Wankel [e motori rivoluzionari]

Ultima modifica di Coz74 il 30 Dic 2010 19:58, modificato 1 volta in totale
 
11152023
11152023 Inviato: 30 Dic 2010 19:03
Oggetto: mi pare che
 

Sul ciclo Miller se non sbaglio ci si sta studiando da tempo per applicazioni di serie. Sul gioco delle valvole, la fasatura variabile, il fatto di avere motori dal comportamento variabile (cosa ottenibile anche con interventi mirati sulla elettronica, sostanzialmente meno costosi) c'è sempre un discreto interesse.
Sull'Atkinson non so nulla. Mi documenterò ma anche se non sono ingegnere meccanico, ma edile, il motore sopra riportato in quello schema di funzionamento con quei manovellismi, non mi piace per nulla. Sono convinto che presenti problemi di durata e di irregolarità e battimenti. Qualcuno ne sa qualcosa?
 
11152106
11152106 Inviato: 30 Dic 2010 19:25
Oggetto: fatto
 

bellissimo l'atkinson, effettivamente impiegato per "motorini" a scoppio di poca potenza, è una applicazione molto impiegata in altro ambito. Geniale. Lo conoscevo già ma non me lo ricordavo.
La tecnologia della sovralimentazione con turbocompressore è applicabile efficacemente sempre, anche con un motore rotativo. Almeno in linea di principio, stavolta, ciò che ha scritto coz sulla tecnologia applicata ai motori citati, è corretto e lo sottoscrivo. Mi documenterò sulle effettive applicazioni. Bello sto topic. 0510_saluto.gif
 
11152246
11152246 Inviato: 30 Dic 2010 20:04
Oggetto: Re: fatto
 

atreoing ha scritto:
Almeno in linea di principio, stavolta, ciò che ha scritto coz sulla tecnologia applicata ai motori citati, è corretto e lo sottoscrivo. Mi documenterò sulle effettive applicazioni. Bello sto topic. 0510_saluto.gif


icon_eek.gif icon_confused.gif 0510_amici.gif 0509_vergognati.gif

0509_pernacchia.gif

0510_abbraccio.gif

0510_saluto.gif
 
11152533
11152533 Inviato: 30 Dic 2010 21:17
 

La prima cosa che mi viene da dire pensando all'Atkinson è che probabilmente butti via il miglior rendimento di combustione con un peggior rendimento meccanico (butta via più roba per attrito, l'imbiellaggio è enorme rispetto un 4t)

Più che lavorare su altri cicli (il motore termico è di per sè limitato dalla termodinamica stessa, è intrinsecamente sprecone) bisognerebbe cercare di utilizzare diversi conbustibili (oppure passare direttamente a motori elettrici).

Penso ad esempio, a iniezione d'acqua in camera di combustione.
L'acqua di per sè quando si vaporizza produce un aumento di volume ben maggiore rispetto a quello della benzina.
Problema principale: le alte temperature della camera scindono l'acqua in ioni che intaccano il metallo della camera.
Insomma, bisogna cercare un motore "freddo" (es. celle a combustibile)

doppio_lamp.gif
 
11154190
11154190 Inviato: 31 Dic 2010 9:53
 

Sicuramente l'Atkinson è troppo complesso per essere realmente pratico (soprattutto in ambito motociclistico).
Ma il ciclo Miller è quasi banale nella sua semplicità!
Prendi un qualunque motore (tipo un 600 4 cilindri sportivo) aumenti il rapporto di compressione "geometrico" (visto che quello effettivo lo riduci in altro modo), modifichi le cammes di aspirazione e hai un motore touring con ottimi consumi e un investimento pari a zero... 0510_confused.gif

Nel link postato in precedenza c'è la Mazda 1.3 a ciclo Miller che consuma il 20% in meno di quella tradizionale!
Va detto però che ha anche il variatore di fase e non specificano il calo di potenza... icon_confused.gif
 
11160982
11160982 Inviato: 2 Gen 2011 18:36
Oggetto: coz porta pazienza
 

scusa tanto coz, ma il topic al neodimio è rimasto negli annali del forum!!!! non me ne volere!!!!! il miller è una ottima trovata, l'atkinson è come dice desmors, ma è molto diffuso per altri impieghi.
 
11161322
11161322 Inviato: 2 Gen 2011 19:58
Oggetto: Re: coz porta pazienza
 

atreoing ha scritto:
scusa tanto coz, ma il topic al neodimio è rimasto negli annali del forum!!!! non me ne volere!!!!! il miller è una ottima trovata, l'atkinson è come dice desmors, ma è molto diffuso per altri impieghi.


E ne vado fiero !!!! 0509_campione.gif
Quando avrò modo di testare meglio i vorticatori ne aprirò anche uno a loro dedicato!! icon_mrgreen.gif icon_asd.gif


Per quanto riguarda l'Atkinson ho anche io varie perplessità, ma il Miller?? 0510_confused.gif
Se le turing 600 tipo Diversion, GSR ecc... le facessero "millerizzando" le varie YZF, GSX-R che cosa cambierebbe da ora? Cavalli ne hanno già sensibilmente meno delle corrispondenti sportive... Con il Miller non avrebbero forse una resa kilometrica migliore??? eusa_think.gif icon_question.gif
 
11163357
11163357 Inviato: 3 Gen 2011 9:58
 

Sul ciclo Miller ci ho riflettuto un po...
costruttivamente è un normalissimo motore a 4 tempi, ciò che cambia è solo la fasatura.

il vantaggio di questo tipo di ciclo si avrebbe solo in determinate situazioni...

lo scopo di questo ciclo è quello di ridurre al minimo gli effetti di pressione a gas poco aperto: in questa situazione, sul pistone c'è una grande depressione in fase di aspirazione che quindi richiede un certo lavoro da parte del motore.
Utilizzando il sistema miller, si potrebbe eliminare la valvola a farfalla (come sui diesel) e controllare la quantità d'aria immessa agendo solo ed unicamente sulla fasatura di aspirazione ed utilizzando valvole di aspirazione belle grandi per minimizzare le perdite.

Per quanto riguarda invece la fase di espansione, non cambierebbe assolutamente NULLA rispetto ad un normale motore 4 tempi classico.

Da una rapida stima sul mio monocilindrico, diciamo che c'è uno "spreco" di 500W di potenza solo per non aspirare dell'aria.
con il ciclo miller questa potenza si ridurrebbe, diciamo ad un ipotetico 200W, senza contare la potenza necessaria alla centralina e ai vari sistemi di servoattuazione.

dal rovescio della medaglia, è necessario un sistema di gestione della valvola di aspirazione estremamente complesso, ed il motore avrebbe un erogazione molto peggiore rispetto ad un motore classico.

in due parole è un motore che non ha futuro, se si deve raggiungere un tale livello di complessità meccanica, ci sono altre strade che permettono risultati nettamente migliori, ciclo a 2 tempi in primis.
A dirla tutta, mi stavo dimenticando una cosa fondamentale: si ottengono vantaggi molto maggiori ricorrendo ad un sistema di carica stratificata, che anch'essa riduce molto le perdite di carico e il lavoro di aspirazione del motore, con un aumento della complessità meccanica molto contenuto.
 
11163582
11163582 Inviato: 3 Gen 2011 11:22
 

AndreaNSR125 ha scritto:

Per quanto riguarda invece la fase di espansione, non cambierebbe assolutamente NULLA rispetto ad un normale motore 4 tempi classico.



Perchè? eusa_think.gif
"Geometricamente" non cambia nulla rispetto al corrispettivo 4T ciclo otto, ma il Miller è studiato apposta per aumentare il rendimento di quella fase!

Nei 4T ciclo otto, la compressione e l'espansione sono uguali, ma in questo modo i gas di scarico sono costretti ad uscire con ancora una notevole energia che viene così dispersa.
I cicli Miller e Atkinson sono studiati proprio per avere una fase di espansione più grande di quella di compressione. E' da qui che arriva il maggior rendimento, sfruttando maggiormente l'energia di espansione ancora presente nei gas di scarico!

Nel Miller è come avere una corsa più corta in fase di compressione, sfruttando poi, in fase di espansione, parte dell'energia che normalmente nei 4t andrebbe persa allo scarico...
E' come avere un motore più piccolo in aspirazione e più grosso allo scarico.
Diventa "virtualmente" un motore di cilindrata più piccola ma con un rendimento termodinamico maggiore di uno con medesima cilindrata "reale" d'aspirazione... 0510_confused.gif

Nell'Atkinson è più evidente ma il concetto è lo stesso, lì aumenta realmente la corsa, e quindi la cilindrata, in fase di espansione.


P.S. Anche tutte le problematiche che vedi in aspirazione non le capisco, è solo come avere un motore a cilindrata più piccola...
Rispetto al ciclo otto di origine cala il rapporto di compressione effettivo (in aspirazione), ma se il motore è studiato apposta lo ripristini abbassando la testa.
Anzi, avresti il vantaggio di iniziare la compressione effettiva, quando si chiudono le valvole, quando il pistone ha già iniziato la risalita al pms, quindi con una maggior inerzia!
 
11165184
11165184 Inviato: 3 Gen 2011 16:12
 

Coz74 ha scritto:

P.S. Anche tutte le problematiche che vedi in aspirazione non le capisco, è solo come avere un motore a cilindrata più piccola...


vedi, questa è la differenza tra chi ha studiato i motori e chi invece "spilucca" informazioni dal web icon_wink.gif (non vuole essere un offesa eh icon_wink.gif )

perchè come ti ho già detto, l'unica sostanziale differenza del Miller riguarda solo ed esclusivamente il rendimento di pompaggio, quindi la fase di aspirazione.

tutto il discorso che fai sulla variazione di cilindrata (è come se fosse un motore di cilindrata più piccola) è in realtà inesistente...
ovvero, concettualmente è esatto, ma nella realtà non cambia assolutamente nulla rispetto ad un motore normalissimo e te lo spiego con un semplice esempio:
cosa succede quando hai il motore al minimo?
c'è la farfalla che ostruisce il condotto dell'aria affinchè nel cilindro possa entrare una MINIMA quantità d'aria.

nel ciclo miller cosa succede?
chiudi le valvole di aspirazione molto in ritardo, così da far restare nel cilindro una MINIMA quantità d'aria.

in un modo (farfalla) o nell'altro (ritardo chiusura) fai in modo che nel cilindro entri meno aria.
Superato questo passaggio, il resto del ciclo è esattamente lo stesso, quindi la fase di espansione è esattamente la stessa.

Di conseguenza, un qualsiasi genere di vantaggio lo si può ottenere solo ed esclusivamente durante la fase di aspirazione, perchè è l'unica cosa che cambia.

Inoltre, faccio notare una cosa: io quando vado a 90 all'ora in tangenziale ho il gas che praticamente pela il minimo e circa il 70% della benzina che butto dentro al motore serve solamente per far girare il motore, mentre solo il restante 30% serve effettivamente a far mantenere la velocità.
Questa condizione nel mio caso rappresenta più o meno l'80% della strada che faccio in moto, e grossomodo chiunque usi la macchina/moto per lavoro, con una guida adeguata, usa solamente un minimo delle potenzialità del motore, e si trova quindi nelle mie condizioni.
Se si vogliono ridurre i consumi si deve quindi prestare più attenzione a fare in modo che il motore stesso per girare richieda minor carburante...

Altra cosa: in queste condizioni di utilizzo, visto che dentro al motore entra solo una minima quantità d'aria, pensate che all'apertura delle valvole di scarico ci sia davvero una sovrapressione?
 
11165300
11165300 Inviato: 3 Gen 2011 16:47
 

AndreaNSR125 ha scritto:

Altra cosa: in queste condizioni di utilizzo, visto che dentro al motore entra solo una minima quantità d'aria, pensate che all'apertura delle valvole di scarico ci sia davvero una sovrapressione?


Questo non lo so...
Sicuramente su di un 4T anche al minimo si sente una discreta spinta nei gas di scarico, non so quantificarla, ma forse anche in quelle condizioni un vantaggio lo darà. eusa_think.gif

E comunque viaggiare a filo di gas non è l'unica condizione di guida, bisogna vedere soprattutto il rendimento nelle continue accelerazioni e riprese nell'uso urbano/extraurbano.

Non sarà un motore rivoluzionario, ma un ciclo Miller paragonato ad un ciclo otto di pari prestazioni ha comunque dei vantaggi... di svantaggi sinceramente non ne vedo... 0510_confused.gif
 
11165535
11165535 Inviato: 3 Gen 2011 17:52
 

Coz74 ha scritto:


Questo non lo so...
Sicuramente su di un 4T anche al minimo si sente una discreta spinta nei gas di scarico, non so quantificarla, ma forse anche in quelle condizioni un vantaggio lo darà. eusa_think.gif

Non sarà un motore rivoluzionario, ma un ciclo Miller paragonato ad un ciclo otto di pari prestazioni ha comunque dei vantaggi... di svantaggi sinceramente non ne vedo... 0510_confused.gif


la spinta che senti al minimo non è tanto quella della pressione interna al cilindro quanto quella che dà il pistone quando spinge fuori i gas...
la cosa si nota benissimo sui 2 tempi, dove i gas di scarico escono solo per differenza di pressione.

Su un 4 tempi è probabile che a basse aperture del gas il cilindro vada addirittura in depressione perdendo lavoro, ma questo dipende molto dalla fasatura di scarico.

Per il ciclo Miller, può avere i suoi vantaggi, ma è tecnicamente superato dai motori a carica stratificata, inoltre per fare il ciclo Miller bisognerebbe impiegare un sofisticato sistema servomeccanico per il controllo della fasatura di aspirazione, cosa che è tutt'altro che semplice, tanto più su una moto
 
11166861
11166861 Inviato: 3 Gen 2011 21:21
 

Mi permetto qualche appunto: l'animazione è una rappresentazione accademica, nella pratica è molto diverso. icon_mrgreen.gif

Ho letto diverse imprecisioni, ma sarebbe lungo e tedioso ripetere un lavoro fatto altrove...

Per chi fosse curioso, sui forum dedicati alla Toyota Prius troverà ampi approfondimenti relativi a questa tipologia di motore icon_wink.gif



0510_saluto.gif
 
11169069
11169069 Inviato: 4 Gen 2011 11:01
 

Certo che potevi dare qualche dritta in più... icon_neutral.gif

Vabbè, andrò a spulciare per conto mio! icon_mrgreen.gif

Per quanto riguarda la rappresentazione dell'Atkinson si vede abbastanza bene che è "esagerato" per evidenziare i movimenti, non sarebbe difficile compattarlo di molto, resta però la complessità (costi peso attriti).

Per quanto riguarda le argomentazioni di AndreaNSR125 è effettivamente plausibile che il maggior rendimento sia limitato solo ad un range di utilizzo del motore, oltre il quale diventa progressivamente controproducente... eusa_think.gif Mi piacerebbe però capire l'entità di questo "range"


Spulciando su internet ho trovato altre informazioni, spero che siano giuste:

"...l'Atkinson e il Miller-Atkinson hanno la chiusura delle valvole ritardata in fase di compressione, ma...
Miller: manovellismo come il ciclo Otto e presenza della sovralimentazione.
Atkinson: manovellismo (molto complicato) diverso dal ciclo Otto e assenza di sovralimentazione
Atkinson-Miller: manovellismo come il ciclo Otto e assenza di sovralimentazione, come sulla Prius e sulla Mazda 2...."

icon_redface.gif Sarò rinco ma fino ad ora chiamavo Miller il Miller-Atkinson, non sapevo che il Miller prevedesse il compressore e credevo che l'Atkinson avesse la fasatura valvole uguale al ciclo otto... 0509_si_picchiano.gif icon_asd.gif

Qui c'è un'altra spiegazione, riferita al maggior rendimento, dato non dall'aumento di cubatura in espansione ma dall'aumento del RAPPORTO DI ESPANSIONE !!!
Finora non mi era ancora chiaro il concetto... icon_redface.gif 0509_si_picchiano.gif icon_asd.gif Se nessuno mi spiega, sono un po' tardo... icon_asd.gif

Ecco la spiegazione (Sperando sempre che sia giusta):

"...in un motore a quattro tempi l’energia trasformata dalla combustione viene trasformata in potenza durante la fase di espansione dei gas nel cilindro, e la potenza sviluppata cresce al crescere del rapporto di espansione. Nei classici motori a ciclo Otto, il rapporto di espansione è uguale al rapporto di compressione (che è calcolato come rapporto tra il volume totale del cilindro (cilindrata + camera di combustione), quando il pistone è al punto morto inferiore, dopo la fase di aspirazione, e il volume che rimane nel cilindro quando il pistone è al punto morto superiore, dopo la compressione) e per aumentare il primo si cerca generalmente di aumentare quest’ultimo. Il rapporto di compressione non può però essere aumentato eccessivamente perché si andrebbe incontro a fenomeni di detonazione nei motori a benzina. Nel ciclo Atkinson Miller, si risolve il problema agendo sul rapporto di espansione, ritardando la chisura delle valvole durante la fase di compressione. La conseguenza è che nella fase iniziale della risalita del pistone non c’è compressione, ma un deflusso parziale della miscela aria-benzina nei condotti di aspirazione, spinta appunto dal pistone. La compressione inizia con ritardo, quando le valvole di aspirazione si chiudono. Il risultato è che la miscela bruciata sia in quantità più ridotta, visto che in parte era defluita dalla camera di scoppio quando le valvole erano ancora aperte e si ha quindi una maggiore efficienza termodinamica (oltre naturalmente ad una minore potenza specifica: potenza/cilindrata)..."

icon_biggrin.gif
 
11181634
11181634 Inviato: 6 Gen 2011 14:49
 

Provo a fare un confronto tra un normale 4T e il Miller senza compressore (che forse andrebbe chiamato Miller/Atkinson ma per comodità lo chiamerò solo Miller).

Il Miller lo otteniamo dal normale 4T modificando la fasatura di aspirazione (allungandola, non ritardandola soltanto!) e abbassando la testa in modo da mantenere il rapporto di compressione effettivo uguale (ipotizziamo 10:1).
Ovviamente, così facendo, il rapporto di espansione nel Miller aumenta (ipotizziamo 14:1), mentre nel 4T tradizionale è uguale a quello di compressione, sempre 10:1.

Confrontiamo un Miller a pieno regime, cioè con parte dei gas aspirati che fuoriescono dall' aspirazione e il 4T “gemello” con una apertura di gas tale da aspirare la stessa quantità di carburante.

Nel Miller la valvola di aspirazione si chiude quando il pistone ha già iniziato la risalita (ha più inerzia) 0509_up.gif e da lì inizia l'effettiva compressione.
Va detto però che nel 4T, a parità di gas aspirato, la valvola si chiude prima ma il gas è più rarefatto (c'è del vuoto dentro al cilindro) quindi, in realtà, non inizia prima la compressione e quindi (in queste condizioni) non è frenato rispetto al Miller. icon_neutral.gif
Anzi, avendo il Miller una camera di combustione più piccola (testa abbassata) i gas raggiungeranno una pressione maggiore (maggior freno al pistone) proprio su quel motore. icon_confused.gif

Questo però comporta una combustione migliore sul Miller. 0509_up.gif Stessa quantità di gas ma più compressa, cioè maggior velocità di propagazione del fronte di fiamma e per di più in uno spazio ristretto (ha meno spazio da percorrere? eusa_think.gif ).
Questo implica una combustione sensibilmente più energetica ed efficiente!! icon_mrgreen.gif

La fase di espansione è identica, ma a parità di gas il Miller avrà più energia da sfruttare!! 0509_banana.gif

Qui il Miller ha dato il massimo, ma il 4T ha ancora gas da dare.
Ma come è evidente il rendimento del carburante sarà sempre peggiore 0509_down.gif ...quando arriverà ad avere la stessa pressione(uguale velocità del fronte di fiamma) dei gas compressi, avrà comunque un maggior volume da bruciare (camera di combustione più ampia quindi combustione totale più lenta? eusa_think.gif ).
Inoltre la volumetria del cilindro in espansione non permetterà di sfruttare al massimo la maggior energia generata. 0509_down.gif


Inoltre il Miller, in condizioni di gas parzializzato, ha il vantaggio di un miglior riempimento anche nei casi in cui i gas, per inerzia, tardino ad entrare nel cilindro, quindi che il pistone abbia iniziato la risalita con il cilindro ancora in depressione.
In questa condizione entrerebbero un po' di gas anche con il pistone in risalita!! icon_biggrin.gif


eusa_think.gif Quindi, se no ho capito male, il Miller è come fare un4T con un elevatissimo rapporto di compressione, ma alimentato con un carburatore piccolo che non permetta mai il totale effettivo riempimento del cilindro.
Facendo così, la compressione effettiva dei gas non raggiunge mai il valore del rapporto di compressione geometrico teorico, che ne causerebbero la detonazione!! 0509_campione.gif
Rispetto a questo però ha il vantaggio del pistone che inizia la compressione con più inerzia (è già in risalita) icon_biggrin.gif
E dal ritardo di chiusura dell'aspirazione che ne favorisce il riempimento in determinate condizioni! icon_biggrin.gif

In conclusione un Miller ha un rendimento superiore ad ogni regime rispetto al 4T, che, anche quando inizia a bere più benzina, ha sì più potenza, ma con uno spreco sempre superiore di energia!!! 0509_campione.gif


Ho sbagliato qualcosa? eusa_think.gif

Se sì, perchè? eusa_think.gif

Se invece la risposta è no, la domanda rimane, perchè non si usano? 0510_confused.gif

0510_help.gif 0509_welcome.gif

PS Sul fatto che la stessa quantità di gas in un cilindro più compresso, ma di PARI ALESAGGIO, abbia una combustione più rapida ANCHE per via del VOLUME ho qualche perplessità, non per nulla ho messo le faccine eusa_think.gif ...
Il risultato finale, comunque, non cambia. icon_biggrin.gif
 
11240464
11240464 Inviato: 18 Gen 2011 9:53
 

Yuuuuuhuuuu.....!! C'è nessuunoo...!!!

Ogni tanto mi sento come la particella di sodio... icon_asd.gif


Non c'è nessuno che capisca VERAMENTE qualcosa di meccanica e sappia spiegare, in maniera comprensibile a tutti, che controindicazioni hanno questi motori e quindi perchè non si usano? eusa_think.gif
A parte toyuta prius e mazda3 japan?

0510_help.gif 0509_welcome.gif
 
11242649
11242649 Inviato: 18 Gen 2011 18:17
 

Coz74 ha scritto:
Va detto però che nel 4T, a parità di gas aspirato, la valvola si chiude prima ma il gas è più rarefatto (c'è del vuoto dentro al cilindro) quindi, in realtà, non inizia prima la compressione e quindi (in queste condizioni) non è frenato rispetto al Miller. icon_neutral.gif


Coz lasciamo da parte le schermaglie sui magneti icon_lol.gif

adesso non ho tempo ma lo trovo non preoccuparti...il problema principale è che tu fai troppo spesso supposizioni che non hanno fondamento

ad esempio come fa nel ciclo otto a esserci del vuoto durante la fase di compressione al PMI??? possono crearsi delle turbolenze dovute all'aspirazione ma proprio perchè c'è la miscela comburente-combustibile non c'è del vuoto (la miscela non è liquida)

inoltre se parli direndimento è un conto ma se parli di valore di compressione devi guardare solo i valori geometrici
 
11243267
11243267 Inviato: 18 Gen 2011 20:05
 

Dico la mia: se il ciclo Atkinson in teoria "migliora" il rendimento del motore ma ha tutti sti difetti... l'unica soluzione possibile e alternativa è la fasatura variabile (sia di aspiraz. che di scarico) che migliora si il rendimento ma non castra il motore come il ciclo atkinson.... secondo me un motore "classico" 4 cilindri da 100 cavalli con variatore di fase sarebbe forse uno dei più goduriosi da guidare... in sostanza ciclo atkinson 0509_down.gif fasatura variabile 0509_up.gif
 
11243410
11243410 Inviato: 18 Gen 2011 20:30
 

God_save_pegaso ha scritto:
Dico la mia: se il ciclo Atkinson in teoria "migliora" il rendimento del motore ma ha tutti sti difetti... l'unica soluzione possibile e alternativa è la fasatura variabile (sia di aspiraz. che di scarico) che migliora si il rendimento ma non castra il motore come il ciclo atkinson.... secondo me un motore "classico" 4 cilindri da 100 cavalli con variatore di fase sarebbe forse uno dei più goduriosi da guidare... in sostanza ciclo atkinson 0509_down.gif fasatura variabile 0509_up.gif


peccato che un motore a fasatura variabile (vera quindi non il vtec del vfr...ma il vtec della civic icon_lol.gif ) su una moto non ci sta...che io sappia la kawa gtr1400 ha la fasatura variabile ma per i miei canoni chiamarla moto è una impresa...è un camion!!! icon_mrgreen.gif
 
11243549
11243549 Inviato: 18 Gen 2011 20:48
Oggetto: eeeeh sì
 

effettivamente è un camion, ma il dispositivo di fasatura fa il suo dovere. La civic vecchia era una bomba, incredibile la potenza spremuta da quel 1600, se non ricordo male. Continuo a seguire l'interessante topic.
 
11244341
11244341 Inviato: 18 Gen 2011 22:33
 

Javana ha scritto:


peccato che un motore a fasatura variabile (vera quindi non il vtec del vfr...ma il vtec della civic icon_lol.gif ) su una moto non ci sta...che io sappia la kawa gtr1400 ha la fasatura variabile ma per i miei canoni chiamarla moto è una impresa...è un camion!!! icon_mrgreen.gif

In giappone è in commercio da un bel po di anni la bandit 400 con la fasatura variabile, va be che si rifà a uno schema antiquato, ma è risaputo che il sistema si può montare su gran parte delle moto (a patto che non abbiano un rapporto di compressione esasperato, maggiore di 11-12:1) ...
per il resto hai ragione, esiste già la GTR ma mi riferisco a un "ipotetico" 4 cilindri da 600-800cc, la cilindrata più diffusa... con la fasatura variabile sarebbe gradevole da usare, si farebbero i tornanti di montagna anche con una marcia in più senza che il motore muoia sotto... icon_biggrin.gif con la GTR, complice la cinidrata, vai in sesta ai 45 all'ora senza sussulti o strattoni
 
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