阿特金森循环【车叔讲堂】一文看懂奥托、阿特金森、米勒循环

对车感兴趣或者打算买车的朋友应该听过阿特金森循环或者米勒循环这两个术语。虽然听起来挺高，但是听了销售顾问的话，他们总觉得很迷茫。最重要的是，听了介绍，我并没有完全理解这项技术的优势。通过这篇文章，车叔带大家去了解这几种循环，并说明它们的优缺点，方便人们在购买过程中做出理性的判断，而不是被各种包装手法所迷惑。

奥图循环

奥托循环可以说是四冲程内燃机的基本循环。奥托循环的一个工作循环由吸气、压缩、膨胀和排气四个冲程组成。在奥托循环的每个冲程中，活塞冲程保持不变。也是恒容加热的理想热力循环。

也是主流内燃机的基本工作原理。虽然不同厂家在发动机技术上各有千秋，但都是基于奥托循环。

奥托循环具有运行平稳、发动机结构相对简单、无需对配气机构进行特殊调整即可实现高功率增加、发动机在各种转速下功率输出良好等优点。但是它也有缺点，就是燃油效率比较差，已经不能满足当代社会的需求。

阿特金森循环

阿特金森循环应该是朋友们听过比较多的一种内燃机循环，尤其是这种技术在丰田车型中经常被提及。在理解阿特金森循环之前，首先要了解压缩比和膨胀比。所谓压缩比，就是在压缩冲程中，活塞运行到下止点时的气缸容积与活塞处于上止点时的气缸容积之比；膨胀比是指做功冲程结束时的气缸容积与做功冲程开始时的气缸容积之比。在奥托循环中，压缩比与膨胀比相同，对提高燃油效率没有起到积极的作用。在阿特金森循环中，膨胀比会大于压缩比，这意味着在压缩冲程较短的情况下，它可以有更长的工作冲程，相当于在压缩冲程中获得更多的能量。这直接提高了燃油效率。

阿特金森循环最早是由英国工程师詹姆斯·阿特金森发明的。在这个循环开始的时候，阿特金森自己设计了一套超复杂的连杆机构，使得活塞的工作行程大于活塞的压缩行程。虽然他的想法和设计很有天赋，但是这种复杂的联动机构不利于发动机的高速运转，后期的维护也很麻烦。

但总有一些品牌喜欢展示技术，热衷于实现这种复杂的机制。毕竟更难的转子发动机可以批量生产，更何况相对简单的往复式发动机。经过本田的反复努力，终于造出了本田的EXLink系列发动机，但可惜的是，这款发动机的最大转速只能维持在2000转/分左右，而且这款发动机无法通过提速来挤压更多的动力，所以这款发动机不实用，本田最终不得不放弃这款最忠于阿特金森原型车的阿特金森发动机。

此后，发动机通过延迟关闭进气门实现了阿特金森循环。在阿特金森循环中，当发动机开始压缩冲程时，进气门不会立即关闭，而是在压缩冲程持续一小段时间后再次关闭，此时，一部分混合气将从进气管喷射到气缸中。真正的压缩冲程会从进气门关闭开始，所以做功冲程自然会比压缩冲程长。这样，阿特金森循环的燃烧效率大大提高。

但是阿特金森循环也有一些缺点，就是低扭转弱。在压缩冲程中，一部分已经稀薄的混合气也被喷出，使得燃烧更加困难，因此阿特金森循环更适合发动机低负荷的中高速工况。

米勒循环

米勒循环的原理与阿特金森循环一致，使发动机的膨胀比大于压缩比，从而提取更多的动力，但其实现方式略有不同。在米勒循环的进气过程中，通过提前关闭进气门，实际进入气缸的混合气小于理论值，起到降低发动机实际压缩比的作用，使膨胀比大于压缩比，从而燃烧效率相应提高。而且，由于提前关闭进气门，米勒循环可以适当冷却气缸内的油气混合物，因此米勒循环也可以有效改善内燃机的爆震现象。