Budackov cyklus: Cyklus, ktorý šetrí palivo
Spaľovacie motory dokážu pracovať v rôznych pracovných cykloch, a to od Ottovho cyklu cez Atkinsonov až po Millerov cyklus. Automobilka Volkswagen však prišla s novým cyklom, ktorý nazvala Budackov cyklus, podľa technika, ktorý ho vynašiel.
Budackov cyklus je riešením, ako dosiahnuť vyššiu účinnosť motora a tým znížiť spotrebu paliva. Ako však tento cyklus funguje?
Obsah
- Alternatívy k Budackovmu cyklu
- Ako funguje Budackov cyklus?
- Budackov cyklus a jeho výhody
- Aplikácia Budackovho cyklu v praxi
Alternatívy k Budackovmu cyklu:
Princíp Ottovho, Atkinsonovho a Millerovho cyklu je niektorým z nás už veľmi dobre známy, no neuškodí, ak si o nich povieme pár slov. Ottov cyklus je štandardný cyklus štvortaktných spaľovacích motorov.
Atkinsonov cyklus je zas cyklus s predĺženou expanziou a skrátenou kompresiou, expanzný pomer je väčší ako kompresný pomer. Millerov cyklus je rovnaký ako ten Atkinsonov, no s tým rozdielom, že sa týka preplňovaných motorov.
Súvisiaci článok - Kompresný pomer: Vedel si, čo udáva a aký vplyv má na motor?
Jednoducho zhrnuté, Ottov cyklus je štandardný cyklus štvortaktných spaľovacích motorov a zvyšné dva spomenuté sú len jeho variácie, pri ktorých je dĺžka kompresie menšia ako dĺžka expanzie. Volkswagen však prišiel s novým cyklom, ktorý je pomenovaný, ako som už spomínal, Budackov cyklus.
Ako funguje Budackov cyklus?
Budackov cyklus je v podstate evolúcia Atkinsonového cyklu a jeho cieľom je zníženie spotreby paliva a tým pádom aj množstva emisií. Medzi týmito dvoma cyklami sú len dva rozdiely.
Súvisiaci článok - Variabilné časovanie ventilov: Ako funguje táto technológia?
Prvý je ten, že Budackov cyklus využíva variabilné časovanie sacích ventilov, ktoré prepína medzi Budackovým a Ottovým cyklom, respektíve medzi Atkinsonovým a Ottovým cyklom a druhý zasa ten, že fáza kompresie sa neskráti oneskoreným uzatvorením sacieho ventilu, ale práve skorším uzatvorením sacieho ventilu.
Motor s Atkinsonovým cyklom teda necháva sacie ventily otvorené ešte na začiatku kompresie, čo znamená, že časť obsahu valca (zmesi) sa vráti späť do sacieho potrubia. To však spôsobí, že sa kompresný pomer zmenší, no expanzný pomer ostane maximálny možný. Na čo je to ale dobré?
Súvisiaci článok - Výkon a krútiaci moment motora: Ktorý z týchto parametrov je dôležitejší?
Skrátenie kompresnej fázy v prospech expanznej fázy spôsobí, že počas expanzie dokáže horiaca zmes odovzdať piestu viac energie, pretože má na to viac času. Výkon motora je síce pri tomto cykle o niečo menší ako pri Ottovom cykle, ale výhodou je, že do valca môžeme vstreknúť menej paliva, čo znamená, že spotreba motora bude menšia a emisie taktiež. Toto je vlastne zmysel Atkinsonového cyklu.
Budackov cyklus funguje na rovnakom princípe, no s tým rozdielom, že sacie ventily sa uzatvoria ešte skôr, ako piest dosiahne dolnú úvrať. Do valca sa teda opäť dostane menej vzduchu, čím sa opäť zníži kompresný pomer voči expanznému a zvýši účinnosť spaľovania.
Budackov cyklus a jeho výhody
Rovnako ako pri Atkinsonovom cykle, výkon motora je nižší, ale efektivita spaľovania rastie a tým pádom klesá spotreba paliva. Výhodou Budackovho cyklu však je, že je vybavený variabilným časovaním ventilov, ktoré umožňuje prepnúť motor do Ottovho cyklu.
Prepnutie motora do Ottovho cyklu nastáva vo chvíli, kedy je vyžadovaný maximálny výkon motora. Vačkový hriadeľ sacích ventilov teda umožní väčšie a dlhšie otvorenie ventilov a motor tak beží v Ottovom cykle s maximálnym výkonom. V Budackovom cykle teda motor beží len pri nízkom zaťažení.
Aplikácia Budackovho cyklu v praxi
Volkswagen aplikoval Budackov cyklus v motore TSI radu EA888 v Tiguane, ktorý je určený pre trh USA. Podľa americkej organizácie EPA spotrebuje Tiguan s týmto motorom priemerne 8,7 litra benzínu na 100 kilometrov, čo nie je nič ohromujúce, no je to istý posun vpred, pretože výsledky s týmto motorom sú lepšie ako v minulosti a každé zlepšenie sa počíta.