Budack-sykli: Sykli, joka säästää polttoainetta
Polttomoottorit voivat toimia eri työsykleissä Otto-syklistä Atkinsonin sykliin Millerin sykliin. Volkswagen kuitenkin keksi Budack-syklin sen keksineen insinöörin jälkeen.
Budack-sykli on ratkaisu parantaa moottorin hyötysuhdetta ja vähentää polttoaineen kulutusta. Mutta miten tämä sykli toimii?
Sisältö
Vaihtoehtoja Budack-syklille:
Otto-, Atkinson- ja Miller-syklikonseptit ovat jo hyvin tuttuja joillekin meistä, mutta niistä ei ole haittaa sanoa muutama sana. Otto-sykli on nelitahtisten polttomoottoreiden vakiojakso.
Atkinsonin sykli on jakso, jossa on pitkittynyt laajeneminen ja lyhennetty puristus. Laajennussuhde on suurempi kuin puristussuhde. Millerin sykli on sama kuin Atkinsonin sykli, mutta sillä erolla, että se koskee ahdettuja moottoreita.
Puristussuhde: Mikä vaikutus sillä on moottoriin?
Yksinkertaisesti sanottuna Otto-sykli on tavallinen nelitahtinen polttomoottorisykli, ja kaksi muuta mainittua ovat vain sen muunnelmia, joissa puristuspituus on pienempi kuin laajenemisen pituus.
Miten Budack-sykli toimii?
Budack-sykli on evoluutio Atkinsonin syklistä, ja sen tavoitteena on vähentää polttoaineen kulutusta ja siten päästöjä. Kahden syklin välillä on vain kaksi eroa.
Muuttuva venttiilin ajoitus: Kuinka tämä tekniikka toimii?
Ensimmäinen on se, että Budack-sykli käyttää muuttuvaa imuventtiilin ajoitusta, joka vaihtaa Budack- ja Otto-syklien välillä, vastaavasti Atkinson- ja Otto-syklien välillä, ja toinen on, että puristusvaihetta ei lyhennä imuventtiilin viivästetty sulkeminen, vaan pikemminkin sulkemalla imuventtiili aikaisemmin.
Siten Atkinson-syklimoottori jättää imuventtiilit auki puristuksen alussa, mikä tarkoittaa, että osa sylinterin sisällöstä (seos) palautetaan imusarjaan. Tämä kuitenkin aiheuttaa puristussuhteen pienenemisen, mutta laajenemissuhde pysyy maksimissaan. Mutta mihin se on hyvä?
Moottorin teho ja vääntömomentti: Kumpi näistä parametreista on tärkeämpi?
Puristusvaiheen lyhentäminen paisuntavaiheen hyväksi saa palavan seoksen siirtämään enemmän energiaa mäntään paisumisen aikana, koska sillä on enemmän aikaa tehdä niin.
Vaikka moottorin teho on hieman pienempi tällä syklillä kuin Otto-syklillä, etuna on, että voimme ruiskuttaa vähemmän polttoainetta sylinteriin, jolloin moottorin kulutus on pienempi ja päästöt myös pienemmät. Tämä on Atkinsonin syklin pointti.
Budack-sykli toimii samalla periaatteella, mutta sillä erolla, että imuventtiilit suljetaan jo ennen kuin mäntä saavuttaa alemman kuollutkohdan. Siten sylinteriin pääsee taas vähemmän ilmaa, mikä pienentää puristussuhdetta paisuntasuhteeseen verrattuna ja lisää palamistehokkuutta.
Budack-sykli ja sen edut
Kuten Atkinsonin syklissä, moottorin teho on pienempi, mutta palamistehokkuus kasvaa. Näin polttoaineenkulutus pienenee. Budack-syklin etuna on kuitenkin se, että se on varustettu säädettävällä venttiilien ajoituksella, mikä mahdollistaa moottorin siirtymisen Otto-sykliin.
Moottorin kytkeminen Otto-sykliin vaatii moottorin suurimman tehon. Imuventtiilien nokka-akseli mahdollistaa siten venttiilien suuremman ja pidemmän avautumisen, jolloin moottori käy Otto-syklissä maksimiteholla. Budack-syklissä moottori käy vain pienellä kuormituksella.
Budack-syklin soveltaminen käytännössä
Volkswagen sovelsi Budack-sykliä EA888-sarjan TSI-moottoriin Tiguanissa, joka on tarkoitettu Yhdysvaltain markkinoille. US EPA:n mukaan tällä moottorilla varustettu Tiguan kuluttaa keskimäärin 8,7 litraa bensiiniä 100 kilometriä kohden, mikä ei ole mitään ihmeellistä.
Se on askel eteenpäin, koska tulokset tällä moottorilla ovat parempia kuin aikaisemmin, ja jokainen parannus on tärkeä.