Language
Country/Area
No result found
Supercharger dan Siklus Miller: Bagaimana energi keluar dari mesin?
Dalam rekayasa modern, siklus Miller dianggap sebagai siklus termodinamika yang inovatif, khususnya dalam desain mesin pembakaran internal. Pertama kali dipatenkan oleh insinyur Amerika Ralph Miller pada tahun 1957, teknologi mesin ini menggabungkan keunggulan supercharger untuk meningkatkan kinerja mesin dan mencapai efisiensi bahan bakar yang lebih tinggi.
Mesin pembakaran internal tradisional sebagian besar menggunakan empat langkah, termasuk dua langkah daya tinggi: langkah kompresi dan langkah daya. Dalam siklus Miller, katup masuk terbuka untuk waktu yang lama, menyebabkan langkah kompresi terbagi menjadi dua tahap. Selama proses ini, sebagian campuran bahan bakar yang masuk ke silinder didorong kembali ke port masuk, yang biasanya mengakibatkan hilangnya daya, tetapi siklus Miller mengkompensasi kehilangan ini dengan bantuan supercharger.
Siklus Miller dicirikan oleh "langkah kelima", yang tidak umum dalam desain mesin tradisional.
Desain rasio kompresi dan rasio ekspansi mesin siklus Miller membuat kompresi campuran bahan bakar lebih efisien. Saat katup masuk tertutup, piston melakukan kompresi nyata, yang memungkinkan mesin beroperasi pada suhu yang lebih rendah, sehingga meningkatkan efisiensi termal secara keseluruhan.
Prinsip pengoperasian siklus Miller
Dalam siklus Miller, pengoperasian supercharger sangat penting. Perangkat ini masih dapat menghasilkan dorongan yang cukup pada kecepatan yang relatif rendah, yang memungkinkan mesin mempertahankan kinerja yang baik dalam berbagai kondisi pengoperasian. Sebaliknya, efisiensi pengoperasian dapat lebih ditingkatkan melalui kombinasi supercharger dan turbocharger, tetapi ini juga datang dari tantangan teknis yang lebih tinggi.
Fitur penting dari siklus Miller adalah saat piston mulai mengompresi bahan bakar, katup masuk masih terbuka, sehingga selama bagian awal langkah kompresi, piston mendorong sebagian campuran bahan bakar kembali ke intake manifold lagi. Tabung. Ini mungkin tampak seperti kerugian, tetapi lebih dari itu diimbangi oleh kekuatan pengisian daya super.
Kontrol suhu inflasi
Salah satu keuntungan dari siklus Miller adalah dapat mengurangi suhu gas masuk. Melalui efek pendinginan dari supercharger, operasi ini tidak hanya meningkatkan kinerja daya mesin, tetapi juga meningkatkan kepadatan udara sambil mengurangi tekanan. Tujuan di balik desain ini adalah untuk meningkatkan efisiensi pembakaran dan mengurangi emisi nitrogen oksida, yang sangat penting dalam mesin diesel besar di kapal dan pembangkit listrik.
Mengurangi suhu pengisian akhir secara terus-menerus meningkatkan efisiensi mesin secara keseluruhan, dan dapat lebih memajukan waktu pengapian dan menembus batas ketukan normal.
Rasio kompresi dan efisiensi energi
Siklus Miller sangat meningkatkan efisiensi energi karena kombinasi rasio kompresi dan ekspansi yang efektif. Karena selama langkah ekspansi, gas dapat diekspansi hingga hampir mencapai tekanan atmosfer, hal ini menciptakan kondisi yang baik untuk pemulihan energi mesin. Akan tetapi, desain ini juga memiliki beberapa kekurangan, seperti hilangnya supercharger dan fluktuasi kinerja.
Tantangan Supercharger
Meskipun penggunaan supercharger perpindahan positif dapat meningkatkan kinerja mesin, hal itu juga akan menyebabkan hilangnya energi tambahan, yang mencakup sekitar 15 hingga 20% dari daya yang dihasilkan. Selain itu, turbocharger dapat mengalami kelambatan pada rpm rendah, yang mengharuskan mesin mengandalkan siklus Miller untuk terus beroperasi pada rpm rendah guna menutupi kesenjangan kinerja.
Ringkasan
Dalam desain mobil saat ini, siklus Miller tidak diragukan lagi merupakan fitur utama yang meningkatkan efisiensi pembakaran. Baik itu mobil konsumen umum atau mobil balap berperforma tinggi, desain mesin ini menunjukkan keunggulan dan kepraktisannya yang luar biasa. Dengan perkembangan teknologi, keseimbangan antara teknologi supercharging dan siklus mesin akan menjadi semakin penting di masa mendatang. Jadi, bagaimana desain mesin masa depan dapat menemukan keseimbangan terbaik antara kinerja dan perlindungan lingkungan?
