阿特金森 米勒 奥托 米勒 阿特金森( 三 )



阿特金森 米勒 奥托 米勒 阿特金森

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阿特金森循环的致命缺点阿特金森循环是存在缺点的,而这个缺点非常的致命!还是那句话,如果阿特金森循环既省油、又能保证动力,那么它早就取代奥托循环而成为内燃机首选循环方式了,之所以不能单独存在就是因为其功率密度太低,单独使用就等同于降排量一样,而且阿特金森循环还没有办法配合增压技术,道理也很简单怎么增压也扛不住阿特金森的晚关进气门往出吐啊,可用空气都给吐出去了,还增什么压?而动力弱也同样是由于其在真正进入压缩冲程之前,将可用空气吐出了一部分,空气少了、燃烧还能保证么?

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发动机产生更强动力的本质是什么?说到底就是在每一个循环、烧掉更多的燃油、单位时间内获得更大的能量而已;比如一台2.0L自然吸气发动机,每个气缸0.5L,按照理想的空燃比14.7来计算,每个循环可以烧掉约0.034L的燃油,如果想增强动力,要么增加排量、要么上增增压(不改变物理容积,而强行向气缸内压入空气),这两种方式都可以让每个循环的进气量增加、从而烧掉更多的油、获得更大的动力 。。。

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我们再来看看发动机在阿特金森循环状态下都做了些什么;还是用上文中2.0L自然吸气发动机为例(阿循环配不了增压,前文已经有提到过),每个气缸0.5L,也就是说每个气缸可以吸入最大为0.5L的空气,结果由于进入假压缩冲程时(上文提到的第五循环),吸入的0.5L空气被压出去一部分(进气门没关),假设压出去0.2L(实际没有这么多),这个时候缸内的可用空气变成了0.3L,如果还是按照理想空燃比14.7来计算,此时能喷出的燃油只能达到0.020L,可以烧的混合气体变少了,每循环产生的动力自然就低了,发动机的功率、扭矩自然都上不去了(不要去较真功率或扭矩,无论功率还是扭矩,都是靠烧更多的油获得的,每循环可用混合气量降低,功率、扭矩自然都会降低);如果上文例子中的2.0L全时阿特金森循环化发动机,它的实际排量相当于奥托循环的1.2L(当然这只是个例子,但实际上2.0L纯阿特金森发动机的动力至少赶不上1.6L的奥托循环发动机),这样我们就有了一个比较准确的答案,我们花2.0L发动机的价格,买回了一个只有1.2L排量动力的发动机,换做是您能同意么?愿意买么?

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所以单独存在的阿特金森循环化发动机是不存在的,换句话说是没有存在价值的,奥托循环发动机的排量是实打实的,说2.0L的排量就是2.0L的排量;而2.0L的阿特金森循环化发动机最多也就是1.4-1.6L排量的实际水平,这样的产品谁会买?涡轮增压技术之所以能得到广泛推广在于其以小博大,而阿特金森循环则完全是大不如小,所以丰田也好、其它主机厂也罢都不会令其单独存在,单独存在就完全是个废品,所以阿特金森循环是会用在燃油车上,但不会单独存在,而是和奥托组成了双循环的方式,通过成熟的VVT技术,让发动机在部分工况下,实现阿特金森化,比如车子在匀速行驶的时候,对功率、扭矩都无过大需求,这个时候就可以切阿特金森循环,而车子需要给油加速的时候,立刻切回奥托循环 。。。
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传统的阿特金身循环发动机有两大缺点,其一就是结构复杂(如上图)、其二就是动力变现太疲软;不过以现有技术倒是扫清了障碍,比如通过更加成熟的VVT(可变气门正时)缩短了压缩行程,从而在不改变发动机常规结构的情况下模拟出了阿特金森循环;又通过配合电机组成混动、配合奥托组成双循环的方式来弥补动力不足的问题,加速工况用电机、或者是奥托循环,而阿特金森则用于匀速的工况,这样一来阿特金森的短处就被弥补,而可以发挥省油的长处了;所以说阿特金森循环已经被丰田用在了燃油车上,只不过不是单独存在,而是与奥托组成了双循环,实际上单阿特金森循环循环的发动机没有存在意义 。。

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