Simulation On Atkinson-Miller Cycle Engine Of Four Stroke Two-Wheel Vehicle For Light Operating Condition - Subramonian, Sobana Raj (2015)
Enjin asal motosikal adalah berdasarkan pada kitar Otto. Enjin kitar Otto hanya menggunakan kuasa yang dihasilkan dengan efisien pada keadaan pengoperasian kenderaan yang berat seperti berat keseluruhan maksimum, tekanan tayar yang rendah dan luas kawasan rintagan yang maksimum. Hasilnya, kuasa maksimum ini telah dibazirkan untuk pengoperasian ringan. Disebabkan oleh strok lejang kuasa yang agak terhad dalam kitar Otto, haba yang diperoleh tidak dapat digunakan sepenuhnya. Justeru, haba yang masih terdapat di kebuk pembakaran disingkirkan melalui ekzos dan sistem penyejukan enjin. Tetapi, aplikasi kitar enjin Atkinson-Miller dengan nisbah mampatan yang tinggi dapat menyelesaikan masalah ini. Objektif analisis ini adalah untuk menyiasat hasil yang diperoleh daripada aplikasi kitar enjin Atkinson-Miller dengan nisbah mampatan yang tinggi pada enjin motosikal. Penyelidikan ini melibatkan analisis satu dimensi yang menggunakan perisian Ricardo WAVE untuk memperoleh data supaya kelebihan dan keburukan aplikasi nisbah mampatan yang tinggi pada enjin petrol kitar Atkinson-Miller boleh diramalkan. Selanjutnya, analisis tiga dimensi dilakukan dengan menggunakan perisian ANSYS Fluent untuk menjalankan siasatan terutamanya ketukan enjin yang berlaku disebabkan oleh tekanan mampatan yang tinggi. Selain itu, simulasi tiga dimensi dapat meramalkan ketumpatan gas, tekanan gas dan suhu gas. Didapati bahawa, kehilangan haba melalui blok enjin dan ditambah pula dengan gas ekzos yang bersuhu tinggi disinkirkan melalui ekzos mengurangkan keseluruhan kerja bersih dan kecekapan haba. Jumlah haba yang disingkirkan melalui ekzos oleh enjin kitar Atkinson-Miller adalah kurang berbanding enjin kitar Otto disebabkan oleh strok lejang kuasa yang lebih lama. Walaubagaimanapun, penggunaan konsep enjin kitar Miller dalam enjin kitar Atkinson-Miller, menyebabkan enjin mengalami kemerosotan dalam kuasa brek, kuasa tork dan kecekapan terma brek. Oleh itu, kuasa brek dan tork yang rendah adalah kelemahan yang dikesan pada enjin kitar Atkinson-Miller tetapi, kuasa brek dan tork meningkat secara drastik selepas nisbah mampatan enjin ditingkatkan kepada 20:1. Namun sedemikian, analisis tiga dimensi mendapati enjin kitar Atkinson-Miller mengalami masalah ketukan enjin bagi nisbah mampatan melebihi 11:1. Aplikasi enjin kitar Atkinson-Miller sahaja tidak mencukupi. Tetapi, dengan nisbah mampatan sehingga 11:1, enjin kitar Atkinson-Miller mempunyai keupayaan pada penggunaan bahan-api dengan efisien untuk pengoperasian ringan seperti berat keseluruhan yang minimum, tekanan tayar yang optimum dan luas kawasan rintangan yang minimum. Didapati bahawa, aplikasi enjin kitaran Atkinson-Miller (10 darjah LEVO dan 15 darjah LIVC) pada nisbah mampatan 11:1 (A10M15_RC11) mengurangkan penggunaan bahan api sebanyak 1 peratus pada pengoperasian ringan dan 5 peratus pada pengoperasian yang berat pada corak pemanduan di pinggir Bandar dan luar Bandar. Untuk corak pemanduan di lebuh raya, penggunaan bahan api dikurangkan sebanyak 2.9 peratus hingga 3 peratus pada keadaan pengoperasian yang ringgan dan berat. Walau bagaimanapun, kitaran enjin A10M15_RC11 mengalami kadar pemindahan haba yang tinggi semasa lejang mampatan dan pembakaran dalam enjin jika dibandingkan dengan enjin kitar Otto tetapi mempunyai kadar pemindahan haba yang rendah semasa lejang kuasa dan ekzos yang mengurangkan suhu gas semasa lejang masukan. Kesimpulannya, kitar enjin A10M15_RC11 mempunyai kecekapan terma brek yang tinggi dan penggunaan bahan api yang rendah pada keadaan pengoperasian ringan dan berat.