Los motores de ciclo Atkinson son motores de combustión interna de cuatro tiempos, solo que en comparación con el ciclo Otto, estos ofrecen una potencia inferior, pero si hablamos de eficiencia, el ciclo Atkinson aprovecha mejor el combustible ofreciendo mejores cifras de consumo.
Actualmente la principal diferencia entre ambos ciclos, es que durante una parte de la fase de compresión (aproximadamente la mitad), las válvulas de admisión permanecen abiertas. Esto es debido a la creación de un árbol de levas especial que permite aprovechar las pérdidas producidas por la compresión de la mezcla dentro del cilindro del motor.
Un motor de ciclo Atkinson cumple con cuatro fases de funcionamiento admisión, compresión, fuerza y escape. En el ciclo de compresión, la válvula de admisión retrasa su cierre, lo que permite reducir los esfuerzos de comprimir la mezcla aire-combustible dentro del cilindro. Con esto, también modificamos la relación de compresión aproximadamente hasta un 50% en comparativa con un motor de ciclo Otto.
En la fase de compresión del ciclo Atkinson, la relación de compresión es aproximadamente de 8:1, recordemos que empieza a contar en el momento en que cierra la válvula de admisión mientras que en la carrera de expansión (fuerza) es de 13:1 que corresponde al recorrido del pistón abajo con las válvulas cerradas.
Con esta asimetría, el momento en que termina la fase de expansión y comienza la fase de escape, la presión interna del cilindro es aproximadamente la presión atmosférica mientras que en un motor de gasolina Otto es ligeramente superior, ya que no se ha aprovechado toda la fuerza de empuje del pistón.
En un motor ciclo Atkinson, el pistón en su recorrido ascendente llena el colector de admisión, dando como resultado un aumento de la presión en su interior (ya que en este punto es inferior a la atmosférica) y con esto favorece al llenado de los otros cilindros, minimizando así las perdidas por el reflujo de los gases.
El esfuerzo mecánico de los motores de ciclo Atkinson es inferior a los motores de ciclo Otto.
Las desventajas de utilizar únicamente un motor de ciclo Atkinson en un vehículo, es que al comprimir menos la mezcla, la fuerza en la fase de expansión es menor, generando así menos potencia que un motor de ciclo Otto.
Es por esta razón que los motores de ciclo Atkinson son utilizados en vehículos híbridos, ya que conjuntamente logran obtener mejores prestaciones que si utilizamos un motor ciclo Atkinson únicamente en un vehículo.
Actualmente gracias a la tecnología, se logró colocar un control de tiempo variable, que permite tener relaciones de compresión más altas, aumentando el rendimiento termodinámico.
Algunos vehículos con esta configuración, tenemos al Toyota Prius, Ford Escape, Hyundai Sonata, Chevrolet Volt, KIA Niro, Hyundai Elantra y KIA Forte y constantemente la lista está incrementando.
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