Ciclo Atkinson: una alternativa para mejorar la eficiencia en motores de combustión interna

• Henao-Castañeda, Edison ^[1] ; Romero-Piedrahita, Carlos ^[1] ; Monroy-Jaramillo, Mauricio ^[1]
  1. [1] Universidad Tecnológica de Pereira

     Universidad Tecnológica de Pereira

     Colombia

     
• Localización: Revista UIS Ingenierías, ISSN-e 2145-8456, ISSN 1657-4583, Vol. 18, Nº. 2 (Abril - junio), 2019, págs. 167-176
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Atkinson cycle: a way to improve efficiency in internal combustion engines
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• Resumen
  • español

    Los ciclos expandidos, como el desarrollado por Atkinson en motores de combustión interna (MCI), se utilizan para aprovechar mejor el combustible y aumentar la eficiencia térmica. En el presente artículo se presentan, desde el punto de vista de la mecánica de maquinaria y la teoría de grafos, las estructuras cinemáticas de Watt y Stephenson, que, mediante arreglos multieslabón, permiten recrear el mecanismo presentado por James Atkinson. A través de un análisis cinemático, se evidencian los problemas relacionados con las velocidades y aceleraciones del pistón que presentan estas estructuras cinemáticas y que comprometen su producción masiva. No obstante, se retoma el ciclo de Atkinson como posibilidad constructiva actualmente, cuando se dispone de avanzadas herramientas de hardware electrónico y de control.

  • English

    Expanded cycles, like the one developed by Atkinson for internal combustion engines (ICM), are used to make better use of fuel and increase thermal efficiency. In this paper, the Watt’s and Stephenson’s kinematic structures is presented from the point of view of the mechanics of machinery and graphs theory, which by means of multi-link arrangements, allow recreating the mechanism presented by James Atkinson. By applying a kinematical analysis to these kinematic structures, the problems related to the piston speeds and accelerations that prevent the massive introduction of the “classical Atkinson cycle” in automotive engines are revealed. Despite this fact, the Atkinson cycle is highlighted in this work as a real promising constructive technology, given the advances in electronic hardware and control technologies.