1.-Diseño
2.-Funcionamiento
3.-Utilidad
4.-consumo y costos
Introducción
El motor de ciclo Atkinson es un tipo de motor de combustión interna, inventado por James Atkinson en 1882. El ciclo Atkinson se diseñó para ofrecer mayor eficiencia a expensas de la potencia, se están empezando a aplicar en las aplicaciones híbridas modernas.
El ciclo Atkinson es más eficiente, ya que consigue relaciones más altas de compresión. La gasolina, cuando se encuentra muy comprimida tiende a detonar antes, lo cual no interesa. Pero si se logra una alta relación de compresión, el rendimiento termodinámico es superior.
Los motores con mayores relaciones de compresión necesitan gasolina con un octanaje superior. El índice RON no habla del poder detonante de la gasolina, sino al revés, su poder antidetonante
Diseño
El motor de ciclo Atkinson original, está basado en el de ciclo Otto.
La relación de expansión difiere del de compresión, eso provoca que pueda alcanzar mayor eficiencia que un motor de ciclo Otto.
Mientras que el motor que diseñó Atkinson no es más que una anécdota histórica, el ciclo Atkinson esta siendo implantado en nuevos motores gracias a que ofrece una importante reducción del consumo de combustible con respecto al ciclo Otto. La desventaja de un motor con ciclo Atkinson sobre el tradicional de ciclo Otto es que ofrece menos potencia.
Actualmente existen varios modelos de coches que montan un motor de ciclo Atkinson, todos ellos en combinación con motores eléctricos, dando lugar a los llamados coches híbridos. Entre estos vehículos destacan el Toyota Prius y el Auris HSD (las siglas de Hybrid Synergy Drive), el Ford Escape, el Lexus RX 450h y el Hyundai Sonata.
Ciclo rotativo Atkinson
El ciclo Atkinson puede usarse en una máquina rotativa. Este tipo de máquina retiene una fase de potencia por revolución, junto con los diferentes volúmenes de compresión y de expansión, del ciclo original Atkinson. Los gases de escape se expelen de la máquina por aire comprimido. Esta modificación del ciclo Atkinson permite el uso alternativo de combustible tipo Diesel e hidrógeno.
¿Cómo consigue Atkinson que aumente la relación de compresión, pero evitando que la gasolina RON 95 detone antes de tiempo?
Es más fácil de lo que pensáis, basta con retrasar el cierre de las válvulas de admisión, permitiendo un pequeño reflujo de gases que vuelve al colector de admisión mientras asciende el pistón, permitiendo una relación de compresión superior.Estas válvulas controlan la cantidad de gases en el cilindro y la duración de la carrera de compresión. Podemos considerarlo como un cinco tiempos.
Dicho de otra manera, la carrera de compresión dura menos que la carrera de expansión. Todo esto nos sirve para aprovechar mejor la energía liberada durante la explosión de la gasolina. Como hay una menor mezcla en el cilindro, la potencia es inferior al de un motor Otto de la misma cilindrada, pero la eficiencia termodinámica del Atkinson es más alta: gastan menos.
Como los Atkinson gastan menos y dan menos potencia, son motores idóneos para aplicaciones híbridas. El motor eléctrico aporta la potencia que falta, y así combinan una entrega de potencia buena con un consumo realmente bajo. Ahora vamos a ver tres ejemplos de vehículos actuales que usan este sistema:
- 2009 Ford Escape Hybrid: 2.5 153 CV, 7,84 l/100 km (autovía), relación de compresión 12,3:1
- Toyota Prius II: 1.5 78 CV, potencia combinada híbrida 115 CV, 4,3 l/100 km, relación de compresión 13:1
- Toyota Prius III: 1.8 98 CV, potencia combinada híbrida 134 CV, consumo inferior a 4,3 l/100 km
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