Motore a Ciclo Atkinson

Motore a Ciclo Atkinson – il motore a ciclo Atkinson è stato ideato da James Atkinson nel 1882 ed in tale motore si utilizza un particolare manovellismo che permette di ottenere un rapporto di espansione maggiore rispetto a quello di compressione. Grazie a tale particolare manovellismo che svincola la corsa di espansione da quella di compressione si riesce ad ottenere un efficienza maggiore a scapito di una leggera diminuzione di potenza. E’ come se in un normale motore a quattro tempi noi lasciassimo la valvola di aspirazione aperta per un tempo maggiore rispetto al necessario così da permettere un reflusso dei gas attraverso il condotto di aspirazione. Infatti, riducendosi in questo modo il rapporto di compressione efficace ed il volume della camera di combustione ma aumentando la fase stessa di aspirazione, il rapporto di espansione cresce fino a superare quello di compressione. Siccome poi in un motore a ciclo Otto il rapporto di compressione è limitato dal numero di ottano del carburante immesso (cioè dal suo potere antidetonante) allora il rapporto di espansione riesce a sviluppare una fase attiva più lunga con un grosso vantaggio dal punto di vista termodinamico poiché viene ridotto buona parte del calore disperso allo scarico.

Grazie a questo minore calore disperso allo scarico, il rendimento di un motore a ciclo Atkinson risulta maggiore del rendimento di un equivalente ciclo Otto. A farne le spese però è la potenza che risulta decurtata di un quota pari alla differenza tra il rapporto di compressione e quello di espansione che oltretutto equivale alla minore carica presente nel cilindro al momento della combustione. Gli unici aspetti negativi sono la minore potenza immediata, che molto spesso viene sopperita dall’utilizzo di motori elettrici in simbiosi con lo stesso motore termico (come accade nelle soluzioni ibride), e la minore pressione dei gas di scarico alla fine della fase di espansione, il che si traduce in una energia residua contenuta nei gas di scarico forse fin troppo bassa da non poter essere utilizzata per una successiva sovralimentazione mediante turbocompressore. Per ovviare a quest’ultimo problema viene di solito utilizzata una sovralimentazione volumetrica.

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