Sistema VCR

SE CONTROLA CONTINUAMENTE LA RELACIÓN DE COMPRESIÓN

Control de la relación de compresión de un motor de VCR podría ser discretos, por ejemplo, con dos etapas: una relación de compresión baja y una alta relación de compresión. Motores VCR que aplican esta estrategia han sido diseñados y dar lugar a una limitación en el rendimiento final de energía.

Figura 1. 2 etapas VCR podría ser una solución temporal antes de implementar "lleno VCR" si otras ventajas tecnológicas o económicas para compensar la falta de capacidad de control

Si un motor de VCR es sólo capaz de proporcionar dos valores de CR, la mejor estrategia sería para planificar una relación de compresión muy bajo de aproximadamente 7 o 6:01 a altamente reducir el tamaño del motor y una relación de compresión "estándar" de 10 o 11:01 para cumplir con las condiciones de conducción normales. Hay diferentes problemas derivados de esta estrategia. Por ejemplo, es imposible aumentar la relación de compresión a bajas cargas para optimizar la eficiencia. El CR es también demasiado baja a presiones de sobrealimentación intermedios, lo que reduce la eficiencia y hace que sea difícil de controlar la temperatura de escape. Encendido por compresión (Controlado encendido automático) vuelve ineficaz o imposible y el ahorro de combustible accesibles se limitan drásticamente en este caso.

Para un motor con dos relaciones de compresión, otra estrategia podría ser considerar un CR mínimo de 10 o 11:01 y CR máximo de 13:01. En este caso, la eficiencia con cargas bajas sería mejorado pero se perdería las ganancias de reducción-Downspeeding adicionales, haciendo que el VCR no sea rentable en comparación con los motores turbo GDI convencionales.

Estrategia VCR implica llegar a los últimos gramos de combustible por kW y de CO2 por kilómetro, lo que requiere una relación de compresión variable continua. Esta función forma parte de las características básicas de la tecnología MCE-5 VCRI.

Figura 2. MCE-5 de control de relación de compresión continua y flexible de VCRI sirve al objetivo principal de VCR: llegar a los últimos gramos de combustible por kW y CO2 por km

NO CAMBIA EL MOVIMIENTO DEL PISTÓN

Movimiento del pistón del motor convencional es un verdadero "golpe de suerte", ya que funciona bien. Cuando nos movemos demasiado lejos el movimiento del pistón inducido por mecanismos de biela-manivela convencional, se reduce la eficiencia del motor. Por ejemplo, la relación de la barra / manivela influye directamente en el relleno natural del cilindro de acuerdo con la velocidad del motor: un motor con una biela larga es naturalmente más potente a altas velocidades y un motor con una biela corta llena mejor a bajas velocidades.

Figura 3. Disposición mecánica del MCE-5 VCRI garantiza una total ausencia de variación en el recorrido y en el movimiento del pistón

Diferentes investigaciones se llevaron a cabo utilizando los motores de leva para estudiar la influencia del movimiento del pistón en la eficiencia. Después de la prueba, la elección de un sistema estándar se hace por lo general ya que las alternativas no ofrecen ventajas significativas suficientemente, y por el contrario, a menudo tienen desventajas.

Condiciones del movimiento del pistón en en el llenado del cilindro, sino también la turbulencia requerida por la llama para propagar rápidamente en el volumen de la cámara de combustión. La parada del pistón en el punto muerto superior (TDC) determina el tiempo que queda para la combustión para desarrollar antes de la expansión. La parada del pistón en el punto muerto inferior (BDC) permite la evacuación de los gases quemados desde el cilindro (escape) mediante la producción de la presión mínima de vuelta, ya que esta última se opone a la subida del pistón (trabajo negativo indeseable).

A fin de cuentas, el movimiento del pistón más favorable viene para el mecanismo de biela-manivela estándar. Al mantener este movimiento, tenemos velocidad del pistón suficiente cerca del punto muerto superior para crear suficiente caída en el cilindro durante la fase de admisión. Este movimiento de toda carga se transforma en turbulencia bien cerca del punto muerto superior al final de la carrera de compresión.

Esta turbulencia acelera considerablemente la llama, lo que permite la combustión "más adelante y más rápido". Por consiguiente, es favorecer esta combustión rápida, se reduce la sensibilidad del motor al picado y las pérdidas de calor al tiempo que aumenta la relación de expansión "efectiva", lo que resulta en una mejor eficiencia.

Figura 4. MCE-5 movimiento del pistón VCRI es estrictamente idéntica a la de un motor convencional con la misma relación pistón/de manivela, independientemente de su relación de compresión (ejemplo: 06:01-15:01)

En el punto muerto inferior en el extremo de la expansión, es preferible tener el tiempo suficiente para vaciar el cilindro de gas quemado y reducir al mínimo la presión residual de trabajo "contra" el pistón cuando se comienza a subir (limitando EGBP - contrapresión de los gases de escape).

Está claro que el objetivo correcto es utilizar el movimiento del pistón del motor convencional. Sin embargo, algunos motores VCR modifican este movimiento para crear movimientos "exóticos". Este es el caso de los motores de multienlace que añaden barras y palancas. Estos motores podrían utilizar el movimiento estándar, pero a costa de una mayor complejidad, lo que resulta en peso añadido, el tamaño y la fricción. Este tipo de motor en general se comporta como un motor convencional con una longitud infinita biela. Las paradas en TDC se hacen demasiado largas y las de BDC se vuelven demasiado cortos.

El movimiento del pistón resultante penaliza la eficiencia de combustión, sobre todo a altas cargas de encendido por chispa.

Figura 5."Multilink" conceptos VCR puede conducir a una "exótico" movimiento del pistón, que penaliza ciertos puntos de funcionamiento del motor

En estos motores VCR, las pérdidas termodinámicas causadas por un pistón excesivamente lento en el PMS pueden llegar a 8% o más en las cargas medias y altas. Esto se debe a un exceso de la sensibilización del motor al golpe y un aumento en las pérdidas de calor. En este caso, VCR pierde todo o parte de sus ventajas ya que las cargas medias y altas se utilizan a menudo en un motor de VCR reducido.

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