Μια παλιά αρχή λειτουργίας των κινητήρων εσωτερικής καύσης στην υπηρεσία της ηλεκτροκίνησης

Στη φάση της μετάβασης από τη “συμβατική” τεχνολογία σε εκείνη της ηλεκτροκίνησης, πολλές εταιρείες έχουν λανσάρει υβριδικά μοντέλα, με δυνατότητα εξωτερικής φόρτισης (plug-in) και μη, στα οποία οι κινητήρες εσωτερικής καύσης που χρησιμοποιούνται, είναι εκείνοι που χρησιμοποιούν το λεγόμενο “κύκλο Miller”. Ο κύκλος Miller είναι μια θερμοδυναμική αλληλουχία κινήσεων που βρίσκουμε σε κινητήρες εσωτερικής καύσης και έχει κατοχυρωθεί με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από το μηχανικό Ραλφ Μίλερ to 1957.

Ο κύκλος λειτουργίας Miller, αφορά τους δίχρονους ή τετράχρονους κινητήρες και από την κατασκευή του είναι πιστοποιημένος να χρησιμοποιεί diesel, βενζίνη και καύσιμο σε αέρια μορφή, καθώς και ένα συνδυασμό με δύο από τα παραπάνω. Για να δώσουμε το στίγμα της διαφοράς, ο έτερος κύκλος λειτουργίας είναι ο Otto, που συναντάμε σε όλους τους “συμβατικούς” κινητήρες.

Σε σχέση με τον Otto, ο κύκλος Miller προβλέπει τη διατήρηση των βαλβίδων εισαγωγής του καυσίμου μίγματος ανοιχτών, για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Η συμπίεση του καύσιμου μίγματος, αρχίζει μόνο αφού κλείσει η βαλβίδα εισαγωγής, η οποία όμως κλείνει αφού το έμβολο έχει διανύσει μία ορισμένη απόσταση πάνω από τη θέση του κάτω νεκρού σημείου.

Αυτό σημαίνει πως στον κύκλο Miller, το έμβολο συμπιέζει το μίγμα μόνο κατά το τελευταίο 80% της διαδρομής συμπίεσης. Με τον τρόπο αυτό, επιτυγχάνεται μεταξύ άλλων και μειωμένη θερμοκρασία πλήρωσης, κάτι που με τη σειρά του επιτρέπει στους μηχανικούς να ορίσουν προπορεία στο χρονισμό της ανάφλεξης, για να αυξηθεί ακόμα περισσότερο η συνολική απόδοση του κινητήρα.

Το κύριο πλεονέκτημα του κύκλου Miller είναι ότι η διαδρομή εκτόνωσης είναι μεγαλύτερη από τα διαδρομή συμπίεσης, όπως και η ψύξη μετά την εξωτερική υπερπλήρωση, στοιχεία που δίνουν τη δυνατότητα της μείωσης της προανάφλεξης (τα κοινώς λεγόμενα “πυράκια”). Η παράλληλη χρήση του συγκεκριμένου κύκλου λειτουργίας με το ηλεκτρικό σύστημα των υβριδικών αυτοκινήτων, έρχεται ως ιδανικό συμπλήρωμα, καθώς την ανάγκη για ροπή και απόδοση από τις χαμηλές στροφές, έρχεται να καλύψει η ύπαρξη του ηλεκτροκινητήρα.

Η χρήση του κύκλου Miller, ειδικά στη σημερινή του μορφή που έχει και τη “βοήθεια” υπερσυμπιεστή, προσφέρει υψηλή απόδοση και άμεση απόκριση, εκτός της αυξημένης ελαστικότητας που τίθεται στη διάθεση του οδηγού.