Al’ prav se piše Atkinson al’ Miller?

V zvezi s hibridnimi vozili se pogosto pojavlja ime Atkinson, po katerem se imenuje proces, predstavljen leta 1882 in patentiran pet let kasneje. Značilnost tega procesa je v podaljšanju giba bata v taktu, ko se medij širi, torej v delovnem taktu.

Podaljšanje giba se doseže s pomočjo posebnega ročičnega mehanizma, kar omogoča, da ima proces večji toplotni izkoristek, vendar pa je pri tem procesu manjša moč in mehansko trenje je večje kot pri klasičnem mehanizmu. Zaradi podaljšanja giba se razlikujeta tudi prostorninski razmerji pri stiskanju in širjenju medija.

Model motorja z ročičnim mehanizmom, ki omogoča podaljšano širjenje medija.

Patentna risba Atkinsonovega procesa

Drugi proces, predstavljen leta 1957, je Millerjev proces, ki se kot ime zelo redko pojavlja v zvezi motorji v hibridnih vozilih. Millerjev proces skuša doseči enak učinek kot Atkinsonov, vendar ohranja klasičen ročični mehanizem, podaljšanje giba bata pa doseže na prividen način in sicer s pomočjo krmiljenja ventilov. Tako rešitev danes uporabljajo izdelovalci motorjev, ki jih vgrajujejo v hibridna vozila; nihče namreč ne uporablja mehanizma za podaljšanje giba bata. Pri Millerjevem procesu je sesalni ventil odprt dlje – še pozno potem, ko bat opravi že več kot polovico poti do zgornje mrtve lege (ZML). Posledica tega je, da se del sveže zmesi preusmeri nazaj v sesalni kanal, dejanski gib bata pa je potem, ko se zapre ventil, krajši. Zaradi tega sta prostorninski razmerji pri stiskanju in širjenju medija različni, torej podobno kot pri Atkinsonovem procesu. Tudi v tem primeru se poveča toplotni izkoristek in prav tako se zmanjša moč motorja, kar pa ni toliko pomembno, ker se v teh primerih gleda predvsem na skupno porabo energije. Moč pri Millerjevem procesu lahko povečamo s pomočjo nadtlačnega polnjenja (kombinacija mehansko gnanega in turbopuhala), kar v določenem pogledu pomeni podobno rešitev, kot je zmanjšanje prostornine motorja – ‘downsizing’.

Krmiljenje ventilov pri Millerjevem procesu.

Zaradi kasnejšega zapiranja sesalnih ventilov pri Millerjevem procesu (desno) del medija uide nazaj v sesalno cev.

Gre torej teoretično za enako izhodišče oziroma načelo, v praksi pa za krepko drugačno izvedbo. Pravilno bi torej bilo, da bi v primerih hibridno gnanih vozil govorili o Millerjevem procesu, vendar pa se je izraz ‘Atkinsonov proces’ že udomačil pri vsaki izvedbi podaljšanja ekspanzije pri motorjih z notranjim zgorevanjem.

Aci Bizjan