Budackův cyklus: Cyklus, který šetří palivo
Spalovací motory dokáží pracovat v různých pracovních cyklech, a to od Ottova cyklu přes Atkinsonův až po Millerův cyklus. Automobilka Volkswagen však přišla s novým cyklem, který nazvala Budackův cyklus, podle technika, který jej vynalezl.
Budackův cyklus je řešením, jak dosáhnout vyšší účinnosti motoru a tím snížit spotřebu paliva. Jak však tento cyklus funguje?
Obsah
Alternativy k Budackovu cyklu:
Princip Ottova, Atkinsova a Millerova cyklu je některým z nás již velmi dobře znám, ale neuškodí, pokud si o nich povíme pár slov. Ottův cyklus je standardní cyklus čtyřtaktních spalovacích motorů.
Atkinsonův cyklus je zase cyklus s prodlouženou expanzí a zkrácenou kompresí, expanzní poměr je větší než kompresní poměr. Millerův cyklus je stejný jako ten Atkinsonův, ale s tím rozdílem, že se týká přeplňovaných motorů.
Kompresní poměr: Věděl jsi, co udává a jaký vliv má na motor?
Jednoduše shrnuto, Ottův cyklus je standardní cyklus čtyřtaktních spalovacích motorů a zbylé dva zmíněné jsou jen jeho variace, při kterých je délka komprese menší než délka expanze. Volkswagen však přišel s novým cyklem, který je pojmenován, jak jsem již zmiňoval, Budackův cyklus.
Jak funguje Budackův cyklus?
Budackův cyklus je v podstatě evoluce Atkinsova cyklu a jeho cílem je snížení spotřeby paliva a tím pádem i množství emisí. Mezi těmito dvěma cykly jsou jen dva rozdíly.
Variabilní časování ventilů: Jak funguje tato technologie?
První je ten, že Budackův cyklus využívá variabilní časování sacích ventilů, které přepíná mezi Budackovým a Ottovým cyklem, respektive mezi Atkinsonovým a Ottovým cyklem a druhý zase ten, že fáze komprese se nezkrátí opožděným uzavřením sacího ventilu, ale právě dřívějším uzavřením ventilu.
Motor s Atkinsonovým cyklem tedy nechává sací ventily otevřené ještě na začátku komprese, což znamená, že část obsahu válce (směsi) se vrátí zpět do sacího potrubí. To však způsobí, že se kompresní poměr zmenší, ale expanzní poměr zůstane maximální možný. K čemu je to ale dobré?
Výkon a točivý moment motoru: Který z těchto parametrů je důležitější?
Zkrácení kompresní fáze ve prospěch expanzní fáze způsobí, že během expanze dokáže hořící směs předat pístu více energie, protože má na to více času. Výkon motoru je sice u tohoto cyklu o něco menší než u Ottova cyklu, ale výhodou je, že do válce můžeme vstříknout méně paliva, což znamená, že spotřeba motoru bude menší a emise také. Toto je vlastně smysl Atkinsova cyklu.
Budackův cyklus funguje na stejném principu, ale s tím rozdílem, že sací ventily se uzavřou ještě dříve, než píst dosáhne dolní souvrať. Do válce se tedy opět dostane méně vzduchu, čímž se opět sníží kompresní poměr vůči expanznímu a zvýší účinnost spalování.
Budáckův cyklus a jeho výhody
Stejně jako u Atkinsova cyklu, výkon motoru je nižší, ale efektivita spalování roste a tím pádem klesá spotřeba paliva. Výhodou Budackova cyklu však je, že je vybaven variabilním časováním ventilů, které umožňuje přepnout motor do Ottova cyklu.
Přepnutí motoru do Ottova cyklu nastává ve chvíli, kdy je vyžadován maximální výkon motoru. Váčkový hřídel sacích ventilů tedy umožní větší a delší otevření ventilů a motor tak běží v Ottově cyklu s maximálním výkonem. V Budackově cyklu tedy motor běží jen při nízkém zatížení.
Aplikace Budackova cyklu v praxi
Volkswagen aplikoval Budackův cyklus v motoru TSI řady EA888 v Tiguanu, který je určen pro trh USA. Podle americké organizace EPA spotřebuje Tiguan s tímto motorem průměrně 8,7 litru benzínu na 100 kilometrů, což není nic ohromujícího, ale je to jistý posun vpřed, protože výsledky s tímto motorem jsou lepší než v minulosti a každé zlepšení se počítá.