阿特金森米勒奥托米勒阿特金森( 四 ) _经验知识

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什么是阿特金森循环？
众所周知，发动机是一个把燃油化学能转换为机械能的装置，中间还会有一个热能的转换，其工作原理简单来说就是要经过：吸气-压缩-做功-排气这四个步骤，从发动机的发明到现在，大多数都是采用一开始的奥托循环。

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所谓奥托循环就是四个步骤的活动行程相同，结构上相对而言是最简单的，随着对发动机的深入研究，人们发展如果压缩行程（压缩比）小于做功行程（膨胀比），那么就会起到省油的作用，于是在1882年一位英国的工程师詹姆士·阿特金森发明了新的循环，那就是阿特金斯循环，来了解一下具体的工作原理。

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阿特金森循环是在奥托循环的基础上进行了改进，吸气-压缩-做功-排气四个过程大体不变，通过一套复杂的曲轴、连杆结构实现了做功行程大于压缩行程，这样一来吸入和压缩的空气变少，排量不变的情况下更少的燃油就可以达到最佳空燃比，而做功行程相对更长，简单点来说就是消耗更少的燃油干了更多的活，从而达到了省油的目的，热效率也随之提高，像之前普通发动机热效率一般在30%左右，通过可变气门正时、缸内直喷、分层燃烧等技术可以提高到32-34%，而阿特金森循环则能达到38%，现像在丰田最高的41%同样也是在阿特金森循环技术上进一步升级的结果。

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其实现在的阿特金森循环并非真正的阿特金森
由于阿特金森循环发动机在结构上相对比较复杂，无论是对技术要求还是生产成本、后期维修费用等都非常高，而且复杂了以后能在一定程度上降低可靠性，所以真正的阿特金森循环发动机并没有得到青睐，并且被逐步的放弃了。
在1940年一位美国的工程师罗尔夫·米勒取得了名为米勒循环的发明专利（后来被马自达买下），这代表着对现在发动机非常重要的米勒循环正式出现了，只是在早期并没有被真正利用起来，直到1990年马自达才应用到其大型房车上，这才算是进入了广大消费者的视野。
什么是米勒循环？

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如果说阿特金森是奥托循环的升级改进，那米勒循环就是对阿特金森循环的进一步简化，两者都是以奥托循环为基础，通过压缩行程小于做功行程来降低油耗，只是在结构和工作原理上有所不同。

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米勒循环过程中，活塞由下而上的行程与做功行程相同，就活塞而言还是一个完整的奥托循环，但是采用延迟关闭进气门的方式来实现了减小压缩行程的目的，因为进气门关闭的晚了，吸入的空气会有一部分被排出，所以实际压缩的空气量还是少的，因此在本质上和阿特金森循环没有什么太大区别，但是胜在结构简单，也就没有因为复杂而带来的缺点了，这才是现在所谓的“阿特金森循环发动机”真正采用的循环方式，因为之前马自达掌握专利的原因，只是在叫法上有所区别，虽然2008年专利已经解除但已经习惯了这种叫法，所以就一直保持到了现在。
阿特金森（米勒）循环真的好吗？

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比起奥托循环虽然在油耗上更省了、米勒循环也解决了结构复杂的问题，但是这种发动机本身也有着明显的缺点，那就是动力不足，毕竟其本质还是用了更少的燃油来做更多的功，而且高膨胀比不利于发动机的高转速输出，最常见的形容词就是“低扭不足”，其实高转速动力表现也不怎么样，只是没有低速时那么明显，虽然对于一辆车而言油耗的经济性很重要，但动力同样也是不能忽略的因素，对车企而言有动力再降油耗难度还低一些，毕竟不是谁都像马自达对技术的执着那样，因此综合对比下来普通的奥托循环相对更全面，成为了现在的主流，所以丰田或其他品牌的燃油车不采用就很好理解了。