浅谈阿特金森/米勒循环发动机

    阿特金森循环与传统发动机的工作循环相比，其最大特点就是做功行程比压缩行程长，也就是我们常说的膨胀比大于压缩比。更长的做功行程可以更有效地利用燃烧后废气残存的高压，所以燃油效率比传统发动机更高一些。只要明白了这一点，阿特金森循环就懂了七成。

『阿特金森循环发动机』

    众所周知发动机的工作过程分为进气、压缩、做功、排气四个阶段，传统发动机四个阶段活塞行程是相同的，而阿特金森循环是如何做到压缩和做功阶段行程不同的呢？在1882年，阿特金森循环发动机刚刚问世之时，其是通过复杂的连杆协同工作来实现这一功能的。

『传统发动机工作循环』

『模拟阿特金森工况发动机的工作循环』

    而时过境迁，再用如此复杂的结构显然是不现实的，但其节油特性又符合目前人们的需要，所以雷克萨斯搭载的发动机用气门相位调节器控制进气门晚关取代了复杂的连杆机构，使发动机在进气行程结束后进气门仍在一段时间内保持开启，这样就将吸入的混合气又吐出去一部分，更简单的实现了膨胀比大于压缩比的效果，模拟出了阿特金森循环工况。

    可能有些人并不理解这样做为何会省油，我们可以简单说明下。对同一台发动机来说，膨胀比越大，说明做功的行程就越长，同样燃油发出的能量被利用的就越充分，但膨胀比越大，意味着压缩比也会增大，压缩比过高有可能导致发动机爆震，所以偷偷吐出一点气就可以在压缩比不增加的情况下增加膨胀比，延长做功行程，使燃烧发出的能量得到更加充分的利用。

      阿特金森/米勒循环发动机的特性主要有两点：独特的进气方式让低速扭矩很差；长活塞行程不利于高转速运转。在低速时，本来就稀薄的混合气在“反流”之后变得更少，这让该类发动机低速扭矩表现很差，用于车辆起步显然动力不够。而较长的活塞行程确实可以充分的利用燃油的能量，提升经济性，但也因此限制了转速的升高，加速性能也变差，在民用车上，为了平衡，通常行程与缸径两个数据是接近的。这导致阿特金森/米勒循环发动机“升功率”这个性能指标会很低，以丰田2ZR-FXE为例，1.8L引擎的输出仅有98匹/14.5Kgm，与奥托循环1.8L发动机相比，性能参数差距太大，作为汽车动力系统没有竞争力。

       话虽如此，到了提倡环保节能的今天，汽车厂商为顺应这一主题，开发出不少油电混合动力汽车。而电动机低扭大的特性恰好能弥补阿特金森/米勒循环发动机低扭差的特性，而且阿特金森/米勒循环发动机的热效率高，燃油经济性好的特性也能更好地满足此类环保车型自身的特点，所以，油电混合动力汽车的发动机大多采用阿特金森/米勒循环发动机。