Language
Country/Area
No result found
Perbedaan rahasia antara siklus Miller dan siklus Atkinson: Mengapa lebih dari 20% daya keluaran diubah?
Dalam bidang teknik mesin pembakaran dalam, siklus Miller adalah siklus termodinamika yang diusulkan dan dipatenkan oleh insinyur Amerika Ralph Miller pada tahun 1957, yang menandai perubahan besar dalam teknologi mesin pembakaran dalam. Teknologi ini tidak hanya meningkatkan efisiensi pengoperasian mesin pembakaran dalam, tetapi juga meletakkan dasar bagi sistem tenaga yang ramah lingkungan.
Siklus Miller dirancang untuk memungkinkan mesin beroperasi dengan cara yang mengimbangi kerugian kinerja siklus Atkinson.
Prinsip dasar siklus Miller
Mesin pembakaran dalam piston konvensional umumnya beroperasi menggunakan empat langkah, dua di antaranya dianggap sebagai langkah daya tinggi: langkah kompresi dan langkah daya. Dalam siklus Miller, waktu pembukaan katup masuk diperpanjang sehingga sebagian gas campuran dapat didorong keluar pada awal langkah kompresi, membentuk apa yang disebut "langkah kelima". Meskipun desain ini membantu meningkatkan efisiensi konversi energi, desain ini juga menimbulkan tantangan karena sebagian gas dibuang kembali ke intake manifold.
Dalam siklus Miller, kehilangan ini dikompensasi dengan penggunaan supercharger, yang meningkatkan efisiensi mesin secara keseluruhan.
Suhu Pengisian dan Rasio Kompresi
Dalam siklus Miller, suhu rendah meningkatkan kepadatan udara, sehingga meningkatkan daya mesin tanpa meningkatkan rasio kompresi silinder dan piston. Ketika suhu pengisian diturunkan, campuran bahan bakar terbakar dengan gaya yang lebih tinggi, membantu mengurangi emisi nitrogen oksida (NOx), terutama pada mesin diesel tugas berat.
Selain itu, rasio ekspansi siklus Miller yang lebih unggul dibandingkan dengan rasio kompresi juga memungkinkan lebih banyak daya untuk diekstraksi selama proses pembakaran, sehingga meningkatkan efisiensi mesin secara keseluruhan. Hal ini menunjukkan bahwa potensi aplikasi teknologi ini dalam penerbangan dan transportasi industri sangat luas.
Dengan meningkatkan rasio kompresi dan rasio ekspansi yang efektif, siklus Miller mencapai tujuan untuk meningkatkan efisiensi energi.
Manfaat dan Tantangan Supercharger dan Turbocharger
Dalam siklus Miller, supercharger biasanya menyebabkan kehilangan daya sekitar 15% hingga 20% untuk menggerakkan supercharger agar terisi daya, yang merupakan kerugiannya. Namun sebagai perbandingan, turbocharger dapat menggunakan gas buang secara lebih efisien, mengurangi ketergantungan daya dan kehilangan tekanan, terutama saat operasi kecepatan rendah tidak diperlukan.
Meskipun turbocharger memiliki penundaan kinerja, potensinya untuk aplikasi pada mesin komersial tidak dapat diremehkan seiring kemajuan teknologi.
Keuntungan dan aplikasi siklus Miller
Keuntungan utama siklus Miller adalah rasio ekspansinya lebih besar daripada rasio kompresi, yang memungkinkan pengurangan emisi secara lebih efektif selama pengoperasian dan peningkatan kinerja mesin lebih lanjut. Teknologi ini sangat cocok untuk mesin diesel yang digunakan di kapal dan pembangkit listrik besar.
Meskipun siklus Miller memiliki daya keluaran yang lebih baik daripada siklus Atkinson, dalam aplikasi praktis masih perlu menyeimbangkan hubungan antara efisiensi dan biaya struktural untuk melakukan penyesuaian berdasarkan kebutuhan aktual.Dalam konteks mengejar pembangunan berkelanjutan, cara mengintegrasikan teknologi canggih ini secara efektif akan menjadi kunci untuk mendorong kemajuan teknologi mesin pembakaran internal.
Dengan meningkatnya permintaan untuk perjalanan yang ramah lingkungan, teknologi mesin pembakaran internal menghadapi tantangan dan peluang besar. Pengembangan dan penerapan siklus Miller lebih lanjut dapat menyuntikkan dorongan baru ke dalam transportasi masa depan. Seiring kemajuan teknologi, menurut Anda sistem penggerak mana yang akan menjadi tren utama di pasar berikutnya?
