Ciclo Atkinson

Ciclo Atkinson

Il motore a ciclo Atkinson è un tipo di motore alternativo a combustione interna inventato da James Atkinson nel 1882. Esso è praticamente un comune motore a ciclo Otto, ma con un manovellismo dell’albero motore modificato in modo da bilanciare una diminuzione di potenza con un’efficienza maggiore. L’obiettivo era di competere col ciclo Otto senza violarne alcun brevetto.
Il ciclo Atkinson permette di effettuare in una sola rivoluzione dell’albero motore tutti e quattro i tempi: aspirazione, compressione/combustione, espansione (fase utile) e scarico. Grazie al manovellismo, il rapporto di espansione è maggiore di quello di compressione, il che porta ad una maggiore efficienza rispetto a motori funzionanti col ciclo Otto.
Si potrebbe anche pensare al ciclo Atkinson come ad un motore a quattro tempi, nel quale la valvola di aspirazione viene lasciata aperta più a lungo del normale, onde permettere un reflusso dei gas attraverso il condotto d’aspirazione. Questo riduce il rapporto di compressione efficace e, in combinazione con una fase più lunga e/o un inferiore volume della camera di combustione, permette al rapporto di espansione di superare quello di compressione. Ciò avviene a pressione costante. Questo sistema è adatto per motori a basso consumo, in quanto il rapporto di compressione è limitato dal numero di ottano del carburante, mentre un alto rapporto di espansione sviluppa una fase attiva più lunga e riduce il calore disperso allo scarico. Ciò ne fa un motore più efficiente. Motori quattro tempi di questo tipo con iniezione forzata (supercharging) sono altrimenti noti come motori a Ciclo Miller.
I veicoli elettrici ibridi Toyota Prius (trazione anteriore) e Ford Escape (trazione anteriore e 4WD) usano un motore a ciclo Atkinson. In entrambe i casi è un comune motore a quattro tempi con la valvola d’aspirazione a chiusura ritardata, il che incrementa l’efficienza a scapito della potenza. Questa perdita di potenza è compensata dai motori elettrici, usati sia in combinato sia indipendentemente dal motore a scoppio.




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