Τα σύγχρονα υβριδικά συστήματα αξιοποιούν όλο και περισσότερο την αρχή λειτουργίας του κύκλου Atkinson για να βελτιώσουν τη θερμική απόδοση των βενζινοκινητήρων. Στόχος αυτής της τεχνολογίας είναι η αποτελεσματικότερη αξιοποίηση της ενέργειας του καυσίμου, με βασικό πλεονέκτημα τον περιορισμό της κατανάλωσης. Ο συγκεκριμένος κύκλος πήρε το όνομά του από τον Βρετανό μηχανικό James Atkinson, ο οποίος κατοχύρωσε την αρχική ιδέα το 1882, διαφοροποιούμενος από τον συμβατικό τετράχρονο κύκλο Otto.
Πώς λειτουργεί ο κύκλος Atkinson
Στους κινητήρες αυτούς, η βελτίωση της απόδοσης επιτυγχάνεται κυρίως μέσω του μεταβλητού χρονισμού των βαλβίδων εισαγωγής. Οι βαλβίδες παραμένουν ανοιχτές για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα κατά την ανοδική πορεία του εμβόλου στη φάση της συμπίεσης, επιτρέποντας σε μέρος του αέρα να επιστρέψει στην πολλαπλή εισαγωγής. Με αυτόν τον τρόπο, η πραγματική σχέση συμπίεσης γίνεται μικρότερη από τη σχέση εκτόνωσης, επιτρέποντας στα καυσαέρια να ασκούν πίεση στο έμβολο για μεγαλύτερο διάστημα και να περιορίζονται οι θερμικές απώλειες.
Ωστόσο, το βασικό μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η μικρότερη ποσότητα αέρα στον κύλινδρο, γεγονός που περιορίζει την παραγόμενη ισχύ και ροπή σε σύγκριση με τους κινητήρες κύκλου Otto. Ακριβώς εδώ έρχεται να «κουμπώσει» η υβριδική τεχνολογία, καθώς ο ηλεκτροκινητήρας μπορεί να καλύπτει το έλλειμμα ροπής στις χαμηλές στροφές και να υποστηρίζει τον θερμικό κινητήρα κατά την επιτάχυνση.
Η συμβολή των υβριδικών συστημάτων
Χάρη στην υποστήριξη του ηλεκτροκινητήρα, ο βενζινοκινητήρας μπορεί να λειτουργεί συχνότερα στην περιοχή της μέγιστης αποδοτικότητάς του χωρίς να θυσιάζονται οι επιδόσεις του οχήματος. Η Toyota αξιοποιεί αυτή τη φιλοσοφία από την πρώτη γενιά του Prius το 1997, ενώ ανάλογη προσέγγιση ακολουθεί και η Honda στα σύγχρονα υβριδικά της μοντέλα. Σημειώνεται πάντως ότι δεν χρησιμοποιούν όλα τα υβριδικά αυτοκίνητα κινητήρες Atkinson, ενώ αρκετοί σύγχρονοι κινητήρες μπορούν να εναλλάσσουν τη λειτουργία τους ανάλογα με τις εκάστοτε απαιτήσεις σε ισχύ ή οικονομία.
