アトキンソンサイクル

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アトキンソンサイクル: Atkinson cycle)は容積型内燃機関(オットーサイクル)を基礎として、圧縮比よりも膨張比を大きくして熱効率を改善した内燃機関の一種またはその理論サイクルである。ジェームズ・アトキンソン英語版により1882年に開発された。

アトキンソンサイクル

オットーサイクルでは圧縮比と膨張比は等しいため、膨張終わり時点での圧力温度は圧縮始め時点より高く、その圧力・温度エネルギー差が排Qout)として捨てられる。これは理論サイクル上の熱効率の限界である。ここで膨張行程のみを長くし、作動ガス圧力が圧縮開始点と同等となるまで膨張できるならば、排気が持っているエネルギーの一部を取り出すことができ、熱効率の向上につながる。これがアトキンソンサイクルの基本原理である。

理論サイクルとしてのアトキンソンサイクルは、圧縮比よりも膨張比を高くすることにより排熱を少なくする事が目的であり、圧縮比の絶対値とは無関係である。

機構と応用例

当初のアトキンソンサイクルは、閉リンク機構クランク機構を併用して上・下死点の位置をストローク毎に変化させることで、膨張比が圧縮比よりも大きくなる状態を実現したものだが、複雑すぎる機構ゆえに高回転化が困難で、最高出力の向上に限界があったため、レシプロエンジンの主流にはならなかった [1]

2013年平成25年)に本田技研工業(ホンダ)が、4節のマルチリンクからなる簡潔な構造の「EXlink」を開発、ガスコジェネレーション用エンジン(汎用エンジン)として実用化した[2][3]ノッキングの懸念がない8.5という低い圧縮比に対し、膨張比は12.3となっている。 一部の車種(トヨタのハイブリッド車と、同じくトヨタのごく一部のガソリン車など、現在ではホンダも含む)では、ミラーサイクルの高膨張比エンジンをアトキンソンサイクルと呼称しているが、ミラーサイクルとアトキンソンサイクルは効果が類似しているが、機構的には異種のものであり、完全な同義ではないことに注意する必要がある。

ミラーサイクル

脚注

関連項目

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