Chu trình Atkinson ra đời để giúp động cơ xăng Otto thuần tuý bớt tiêu thụ nhiên liệu, nhưng cần có các cơ cấu khác để bù đắp cơng suất.
Năm 2011, Honda trình làng thế hệ động cơ Exlink dựa trên lý thuyết ban đầu của Atkinson. Piston của các động cơ 4 kỳ thơng thường theo chu trình Otto có quãng đường di chuyển bằng nhau ở các kỳ nạp, nén, nổ, xả. Bên trong Exlink có một sự khác biệt. Ở kỳ nổ-xả, piston có quãng đường di chuyển dài hơn kỳ nạp-nén. Điều này dẫn tới thể tích giãn nổ lớn hơn thể tích hút nén, nghĩa là cơng có ích được sinh ra nhiều hơn cơng hao phí và xe giảm được tiêu hao nhiên liệu.
Cách của Honda thuần về cơ cấu cơ khí, một số hãng khác đưa ra phương pháp bằng cách điểu khiển thời gian đóng mở các van (xu-páp). Khi piston di chuyển tới cuối kì nạp và bắt đầu kì nén, van nạp sẽ được đóng muộn hơn so với thơng thường. Khi đó một lượng hịa khí sẽ bị đẩy ngược lại ra khỏi xi-lanh, dẫn tới công suất động cơ giảm theo. Hy sinh công suất nhưng đổi lại được lợi về mặt hiệu suất. Khi van nạp đóng trễ, tỉ số nén sẽ giảm bớt so với thơng thường, nghĩa là thể tích giãn nở lớn hơn thể tích nạp nén. Lúc này động cơ sinh ra cơng có ích nhiều hơn cơng hao phí. Nhưng tác động này sẽ dẫn tới việc động cơ có xu hướng yếu đi, đặc biệt ở tua máy thấp. Để bù đắp cho phần công
32
suất thiếu hụt, thời gian đầu các hãng xe thường kết hợp chu trình Atkinson với động cơ điện bổ trợ, một số khác sử dụng hệ thống tăng áp.
Ở chế độ vịng tua thấy, chu trình ankinson được kích hoạt, động cơ điện sẽ hỗ trọ để bù dắp công suất, nhưng khi cần công suất cao và cần tải nặng, động cơ sẽ chuyển sang chu trình Otto thơng thường bằng cách điều khiển thời gian đóng mở các van thơng qua ECU.
Hình 2. 8 Đóng van nạp muộn
Các kỹ sư cho phép chiếc xe chuyển đổi linh hoạt giữa chu trình Atkinson và chu trình Otto thơng thường. Ở tua thấp, Atkinson được kích hoạt, động cơ điện sẽ hỗ trợ để bù đắp công suất đảm bảo chiếc xe linh hoạt và sẵn sàng bứt tốc. Khi lên tua máy cao và cần tải nặng, động cơ sẽ chuyển sang chu trình Otto thơng thường bằng cách điều khiển thời gian đóng mở các van thơng qua ECU.
Tuy tiết kiệm nhiên liệu nhưng động cơ dễ chết máy ở tốc độ thấp.