หมวดวิศวกรรม/เทคโนโลยียานยนต์ => ห้องเครื่อง => ห้องเทคโนโลยียานยนต์ => ข้อความที่เริ่มโดย: Auto Man ที่ 06 ตุลาคม 2561, 13:19:41
-
Atkinson cycle วัฏจักรสุดประหยัดน้ำมัน
วันนี้เรามารู้จักวงจรการจุดระเบิดเพื่อขับเคลื่อนเครื่องยนต์แบบ Atkinson Cycle กันหน่อยนะครับ ผู้คิดค้นเจอวัฏจักรนึ้นมาคือ James Atkinson ในปี 1882 จุดเด่นของ Atkinson cycle อยู่ที่การได้พลังงานจากการจุดระเบิดดีกว่าระบบ Otto Cycle ปกติอยู่ 2 เท่าเลยทีเดียว และในปัจจุบันยังมีความนิยมมากในการเอามาประยุคใช้ในรถ Hybrid ที่เป็นกึ่งไฟฟ้าอย่างแพร่หลายเลยทีเดียว
ตรงนี้มีภาพ! แต่ท่านจะมองไม่เห็น , ท่านต้อง สมัครสมาชิก หรือ ลงชื่อเข้าระบบ
(http://upic.me/show/62212718)
Atkinson cycleใช้หลักการทำงานคล้ายกับ Otto cycle ที่ใช้กันอยู่ในรถยนต์ธรรมดาๆ คือการใช้ระบบลูกสูบแบบ 4 จังหวะ คือการ ”ดูด อัด ระเบิด คาย” แต่มีข้อแตกต่างกันอยู่ที่ Crankshaft ที่จะทำให้ Atkinson cycle มีระยะทางการ “ระเบิด” มากกว่าระยะการ “อัด” ที่จะให้ประสิทธิภาพทางความร้อนได้ดีกว่า Otto cycle จึงส่งผลให้มีความประหยัดน้ำมันได้มากกว่านั้นเอง
ตรงนี้มีภาพ! แต่ท่านจะมองไม่เห็น , ท่านต้อง สมัครสมาชิก หรือ ลงชื่อเข้าระบบ
(http://upic.me/show/62212719)
กราฟด้านบนนี้เป็นกราฟ ความดันและปริมาตร ของ Otto cycle สีจังหวะ
0-1 คือ จังหวะการดูดการแลกเปลี่ยนอากาศในความดันคงที่
1-2 คือ ช่วงการอัดแบบ isentropic และ adiabatic ขณะที่ลูกสูบเคลื่อนที่จากจุดล้างสุด(ศูนย์ตายล้าง BDC) ถึงจุดสูงสุด(ศูนย์ตายบน TDC) ทำให้เกิดความดัน
2-3 คือ ขั้นตอนการจุดระเบิด เป็นจุดที่มีปริมาตรคงที่ที่จะเกิดความดันและอุณหภูมิสูงที่สุดในวัฎจักรทำให้อากาศและเชื้อเพลิงในห้องเผาไหม้ถูกเผาไหม้
3-4 คือ ช่วง isentropic ของการขยายตัว ช่วงนี้จะทำให้เกิดพลังงานดันลูกสูบจาก TDC ลงไปที่ BDC
4-1 คือ การคายเอาไอเสียที่เกิดจากการเผาไหม้ออกมา ในปริมาตรคงที่ช่วงนี้ลูกสูบจะดันจาก BDC ขึ้นไปถึง TDC จบขั้นตอนนี้ถือว่าครบ 1 วัฎจักร
คราวนี้เรามาดูกราฟ ความดันและปริมาตรของ Atkinson cycle กันบ้าง จากกราฟด้านล้างนี้
1-2 Isentropic หรือ reversible adiabaticของการอัด 2-3 Isochoric heating (Qp) เพิ่มความร้อน 3-4 Isobaric heating (Qp’) จุดระเบิด
4-5 Isentropic expansion ช่วงได้กำลัง
5-6 Isochoric cooling (Qo) การคาย
6-1 Isobaric cooling (Qo’)
ตรงนี้มีภาพ! แต่ท่านจะมองไม่เห็น , ท่านต้อง สมัครสมาชิก หรือ ลงชื่อเข้าระบบ
(http://upic.me/show/62212720)
จากกราฟเราจะเห็นได้ว่าเนื่องจากช่วงการอัดที่สั้นกับปริมาณอากาศที่เข้าไปพอดีจึงไม่เสียงานในขณะที่ลูกสูบเคลื่อนที่จาก BDC ขึ้นไปถึง TDC และทำให้การจุดระเบิดซึ่งได้ช่วงการให้พลังงานยาวนานกว่า Otto cycle ทั้งนี้ด้วยการทำงานของ Crankshaft ที่ทำให้ระยะของวัฎจักรเปลี่ยนไปทำให้การเคลื่อนที่ของลูกสูบเสียงานน้อยกว่า Otto cycle ปกติ ทำให้การเผาไหม้น้ำมันเชื่อเพลิงเป็นไปได้อย่างคุ้มค่า
-