Atkinsonov ciklus jedan je od ključnih razloga zbog kojih moderni hibridni automobili postižu iznimno nisku potrošnju goriva i manju emisiju štetnih plinova. Iako većina vozača nikada nije čula za ovu tehnologiju, ona se već godinama koristi u brojnim hibridnim modelima vodećih svjetskih proizvođača automobila. Za razliku od klasičnih benzinskih motora koji rade prema Ottovu ciklusu, Atkinsonov ciklus daje prednost većoj toplinskoj učinkovitosti, čak i pod cijenu nešto manje maksimalne snage.
Naziv je dobio po britanskom izumitelju Jamesu Atkinsonu. A on je još krajem 19. stoljeća osmislio drugačiji način rada motora s unutarnjim izgaranjem. Naime, današnji motori zapravo ne koriste njegov izvorni mehanički koncept. Oni imaju elektronički upravljane ventile koji oponašaju isti princip rada. Tako usisni ventil ostaje otvoren nešto dulje nego kod klasičnog motora, zbog čega se dio smjese zraka i goriva vraća u usisnu granu. Time se smanjuju gubici tijekom kompresije i povećava ukupna učinkovitost motora.
Takav način rada omogućuje motoru da iz iste količine goriva izvuče više korisne energije. Upravo zato hibridni automobili opremljeni Atkinsonovim motorima često ostvaruju potrošnju koja je znatno niža od usporedivih benzinskih modela. Budući da motor razvija nešto manji okretni moment pri nižim okretajima, taj se nedostatak nadoknađuje elektromotorom. A on odmah isporučuje puni okretni moment. I tako suradnja benzinskog i električnog motora omogućuje ugodnu vožnju uz vrlo malu potrošnju goriva.
Atkinsonov ciklus posebno dolazi do izražaja u gradskoj vožnji
Naime, hibridni sustav često koristi električni pogon pri manjim brzinama, dok se benzinski motor uključuje samo kada je potrebno. Tijekom usporavanja i kočenja baterija se puni regenerativnim kočenjem pa nije potrebno vanjsko punjenje kao kod plug-in hibrida. Zahvaljujući takvoj kombinaciji tehnologija, mnogi hibridni automobili bez većih poteškoća postižu prosječnu potrošnju između četiri i pet litara goriva na 100 prijeđenih kilometara.
Danas Atkinsonov ciklus koriste brojni proizvođači automobila. Među njima su Toyota, Lexus, Honda, Ford, Hyundai, Kia, Renault i Nissan (u pojedinim hibridnim modelima). Tijekom posljednjih dvadesetak godina ova je tehnologija postala jedan od temelja razvoja učinkovitih hibridnih pogonskih sustava. Zahvaljujući napretku elektronike, preciznom upravljanju ventilima i suradnji s elektromotorima, motori koji rade prema Atkinsonovu ciklusu danas nude znatno bolje performanse nego što je to bilo moguće u njihovim počecima.
Iako se posljednjih godina sve više govori o električnim automobilima, hibridni modeli i dalje imaju važnu ulogu u automobilskoj industriji. Atkinsonov ciklus pokazao je kako se pametnim inženjerskim rješenjima može značajno povećati učinkovitost benzinskog motora bez velikih kompromisa u svakodnevnoj vožnji. Upravo zato mnogi stručnjaci smatraju da će ova tehnologija još dugo ostati važan dio prijelaznog razdoblja između klasičnih motora s unutarnjim izgaranjem i potpuno električnih vozila.
Zanimljivosti o Atkinsonovu ciklusu:
- Atkinsonov ciklus osmislio je engleski izumitelj James Atkinson još 1882. godine.
- Većina današnjih Atkinsonovih motora mehanički je slična Ottovu motoru. Ali, zahvaljujući elektroničkom upravljanju ventilima postiže karakteristike Atkinsonova ciklusa.
- Toplinska učinkovitost modernih Atkinsonovih motora može premašiti 40 posto, što je izvrstan rezultat za benzinski motor.
- Elektromotor nadoknađuje manjak okretnog momenta pri nižim okretajima, zbog čega vozači rijetko primjećuju razliku u svakodnevnoj vožnji.
- Toyota je među proizvođačima koji su najviše popularizirali Atkinsonov ciklus kroz svoje hibridne modele, posebno seriju Prius.
- Motori s Atkinsonovim ciklusom najviše prednosti ostvaruju u gradskoj vožnji s čestim ubrzavanjima i usporavanjima.
- Zbog manje potrošnje goriva smanjuje se i emisija ugljikova dioksida (CO₂) u odnosu na usporedive klasične benzinske motore.
- Neki moderni motori mogu tijekom vožnje elektronički prelaziti između Ottova i Atkinsonova ciklusa, ovisno o opterećenju i potrebama vozača.
- Atkinsonov ciklus koristi se gotovo isključivo u kombinaciji s hibridnim pogonskim sustavima, gdje njegove prednosti dolaze do punog izražaja.
- Unatoč tome što je star više od 140 godina, Atkinsonov ciklus i dalje predstavlja jedno od najučinkovitijih rješenja za smanjenje potrošnje goriva u benzinskim motorima.