Motore a Ciclo Miller: il motore ideato da Ralph Miller adotta una soluzione un attimo più semplice e nota ai più. Al posto del particolare imbiellaggio utilizzato dal ciclo Atkinson, utilizza un normalissimo motore a ciclo Otto a cui è stato applicato un sistema di fasatura variabile in aspirazione. Il principio di base è sempre lo stesso. Ottenere una fase di compressione minore rispetto a quella di espansione così da migliorare l’efficienza stessa del motore grazie alla maggiore energia estratta dalla combustione sottoforma di pressione. Per fare questo la valvola di aspirazione viene chiusa o molto in ritardo o molto in anticipo rispetto alla situazione classica così, nel primo caso, si riesce a far uscire una parte della carica entrata nel cilindro mentre, nel secondo caso, si riesce ad impedire che una parte della carica entri nel cilindro. Esattamente come nel ciclo Atkinson il rapporto di espansione, che è rimasto invariato, risulta ora maggiore del rapporto di compressione modificato tramite la fasatura variabile in aspirazione. A beneficiarne è quindi il rendimento che aumenta ma a spese della potenza che diminuisce poiché a parità di volume in gioco (cioè stessa cilindrata) la quantità di combustibile che entra in un motore a ciclo Miller è minore rispetto a quella che entra in un motore a ciclo Otto o Diesel.
Anche in questo caso l’utilizzo della sovralimentazione potrebbe risolvere il problema della minore potenza. Però, essendo minore la pressione dei gas di scarico, si rischia di non ricavare una potenza sufficiente. Si potrebbe allora optare per una sovralimentazione volumetrica dove se da un lato si riesce a recuperare una maggiore potenza persa dall’altro si perde una parte di potenza meccanica generata dal motore intaccando quindi il rendimento. La vera differenza, però, rispetto al motore a ciclo Atkinson è che in questo caso si opera tramite un sistema di fasatura variabile all’aspirazione quindi è possibile far funzionare il motore sia in ciclo Miller che in ciclo tradizionale, lavorando sulla fasatura, senza dover fare i conti con una cinematica alquanto complessa. Entrambi i cicli, sia Atkinson che Miller, vengono spesso associati ai motori elettrici nei sistemi ibridi in quanto in primis sono poco assetati di carburante e in secondo luogo possono ricevere dall’elettrico quella mancanza di potenza trasformata dal ciclo stesso in una maggiore efficienza.
Motore HCCI: il miglioramento dell’efficienza, la riduzione dei consumi e la conseguente riduzione delle emissioni è il fine principale anche delle motorizzazioni che sfruttano il processo di combustione noto come HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) cioè quei motori con accensione della carica a composizione omogenea tramite la compressione. Questi motori sfruttano una carica ben miscelata come nei motori ad accensione comandata; non soffrono di perdite per parzializzazione ai carichi parziali (perdite di pompaggio) con conseguente aumento del rendimento organico come nei motori diesel; possono operare ad alti rapporti di compressione con aumento del rendimento termodinamico come i motori diesel. Ciò che li contraddistingue dai motori ad accensione comandata (Otto) e dai motori ad accensione per compressione (Diesel) è che la combustione avviene simultaneamente in tutta la carica, invece, che attraverso un fronte di fiamma con un conseguente rapido aumento della pressione interna e senza presentare una combustione di tipo diffusivo come avviene nei motori diesel.
Quindi affinché si possa avere tale processo di combustione, è necessario che combustibile e comburente siano al contempo ben miscelati e compressi in modo tale che la carica, omogenea, possa autoaccendersi in tutti i punti della camera di combustione al raggiungimento delle dovute condizioni di pressione e temperatura. Uno degli aspetti negativi di questi motori è che posso essere utilizzati quasi esclusivamente ai carichi parziali dove possono operare con miscele molto magre perché ai carichi elevati il rapido incremento di pressione può causare oscillazioni simili al battito in testa. Oltre alle problematiche relative alle sollecitazioni, i motori HCCI sono caratterizzati da una certa difficoltà nel controllare la combustione, fattore che rende difficile una corretta gestione del motore. Per ovviare a questi aspetti negativi la combustione HCCI viene impiegata in una versione “ibrida”, ovvero impiegando un motore operante in HCCI ai bassi carichi e capace di cambiare il funzionamento in accensione per scintilla al superamento di un certo carico. Per ottenere questo effetto il motore viene dotato di un rapporto di compressione variabile in modo da adeguarsi alle diverse esigenze.
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Non condivido le tue idee, ma darei la vita per vederti sperculeggiare quando le esporrai.