Цикл Міллера
Термодинамічний цикл
Цикл Міллера – це термодинамічний цикл, який використовується в поршневих двигунах внутрішнього згоряння для підвищення їхньої економічності та ефективності. Він названий на честь американського інженера Ральфа Міллера, який вперше розробив цей цикл у 1947 році.
Принцип дії
Цикл Міллера відрізняється від типового циклу Отто, що застосовується в більшості чотиритактних двигунів, способом закриття впускного клапана. У циклі Отто впускний клапан закривається наприкінці ходу впуску, в той час як у циклі Міллера він закривається із затримкою, після проходження поршнем певної відстані в низ по циліндру.
Завдяки цій затримці частина свіжої паливоповітряної суміші витісняється з циліндра вихлопними газами, які знаходяться в ньому наприкінці фази випуску. Це зменшує об’єм суміші, що бере участь у процесі згоряння, і призводить до нижчих температур та тисків згоряння.
Переваги
- Зниження витрати палива: Затримка закриття впускного клапана зменшує кількість паливоповітряної суміші, що бере участь у згорянні, що призводить до зниження витрати палива.
- Зниження викидів NOx: Нижчі температури згоряння, що виникають внаслідок циклу Міллера, зменшують утворення оксидів азоту (NOx), які є шкідливими для навколишнього середовища.
- Покращення крутного моменту на низьких оборотах: Розширення ходу розтискання внаслідок затримки закриття впускного клапана збільшує термічний ККД двигуна на низьких оборотах, що призводить до покращення крутного моменту.
Недоліки
- Зниження потужності: Зменшення об’єму паливоповітряної суміші, що бере участь у згорянні, знижує максимальну потужність двигуна.
- Необхідність у системі рециркуляції вихлопних газів (EGR): Щоб компенсувати зниження максимальної потужності, двигуни Міллера часто використовують систему рециркуляції вихлопних газів (EGR), яка рециркулює частину вихлопних газів у циліндри, щоб знизити температуру згоряння та покращити заповнення циліндрів.
- Складність реалізації: Затримка закриття впускного клапана потребує більш складної системи управління двигуном, що може збільшити вартість і складність виготовлення двигуна.
Застосування
Цикл Міллера застосовується в різних типах поршневих двигунів, включаючи:
- Бензинові та дизельні двигуни
- Стаціонарні та транспортні двигуни
- Двигуни з турбонаддувом та без нього
Цикл Міллера – це термодинамічний цикл, який використовується в поршневих двигунах внутрішнього згоряння для підвищення їхньої економічності та ефективності. Його переваги включають зниження витрати палива, викидів NOx та покращення крутного моменту на низьких оборотах. Однак, він також має деякі недоліки, такі як зниження потужності, необхідність у системі EGR та складність реалізації.
Часто задавані питання
- Що таке цикл Міллера?
- Як цикл Міллера відрізняється від циклу Отто?
- Які переваги циклу Міллера?
- Які недоліки циклу Міллера?
- У яких типах двигунів застосовується цикл Міллера?