汽車電子技術(shù)：帶你了解發(fā)動(dòng)機(jī)三種熱循環(huán)方式

　　上一期我們說(shuō)到了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率，但是一提到熱效率就不得不說(shuō)熱循環(huán)，目前市面上發(fā)動(dòng)機(jī)比較多的熱循環(huán)方式有三種奧托循環(huán)、米勒循環(huán)和阿特金森循環(huán)，今天就來(lái)說(shuō)說(shuō)這些......

　　市面上大部分發(fā)動(dòng)機(jī)都是奧托循環(huán)，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣、壓縮、做功、排氣都伴隨著正常的氣門開(kāi)閉時(shí)機(jī)，每次氣門的開(kāi)閉都在活塞的上止點(diǎn)或下止點(diǎn)，請(qǐng)看下面的GIF動(dòng)圖，這樣的循環(huán)方式比較常規(guī)，壓縮和做功的活塞行程都一樣，但是這并不滿足于人們對(duì)性能的需求，很多人想要增加壓縮比，但是又不能使壓縮比過(guò)大。

　　這么一種常規(guī)的熱循環(huán)方式存在著，阿特金森循環(huán)和米勒循環(huán)又是從何而來(lái)的呢?這要說(shuō)到咱們經(jīng)常關(guān)注的一個(gè)參數(shù)——壓縮比，很多人都以壓縮比的高低來(lái)判斷車輛好壞，認(rèn)為高壓縮比就一定好，其實(shí)有一定的道理，壓縮比越高，性能就會(huì)越好，通過(guò)極力壓縮混合器來(lái)實(shí)現(xiàn)更大的做功，這是自發(fā)動(dòng)機(jī)誕生以來(lái)一直在發(fā)展的方向，但是汽油有它的特性，壓縮比并不能一味的高下去，太高的話會(huì)產(chǎn)生爆震，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)反而會(huì)造成影響，所以有一位叫阿特金森的先生另辟蹊徑，選擇了一種全新的方式。

阿特金森循環(huán)——擴(kuò)大膨脹比

　　通過(guò)重新設(shè)計(jì)曲柄連桿結(jié)構(gòu)，使得活塞吸氣、壓縮行程變短，做功、排氣行程變長(zhǎng)，這樣一來(lái)就達(dá)到了增大膨脹比的效果，但是這種結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)體型較大，基本上不適于汽車使用，在輪船和工業(yè)方面有一定建樹(shù)，所以汽車上的推廣并不廣泛。

阿特金森熱機(jī)模型

　　米勒循環(huán)——換種方式的“阿特金森”

　　既然阿特金森循環(huán)的原理并沒(méi)有錯(cuò)，米勒先生在20世紀(jì)40年代發(fā)明了米勒循環(huán)，通過(guò)改變氣門開(kāi)閉時(shí)間來(lái)延續(xù)阿特金森的思路，增加膨脹比，活塞在運(yùn)行到下止點(diǎn)后，進(jìn)氣門并沒(méi)有及時(shí)關(guān)閉，氣缸內(nèi)的氣體又經(jīng)過(guò)了慣性進(jìn)氣和進(jìn)氣反流(將吸進(jìn)的氣再排出去)兩個(gè)過(guò)程。通過(guò)將進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)機(jī)延遲至活塞下止點(diǎn)后的某一個(gè)度數(shù)，使混合氣的實(shí)際壓縮量小于爆炸后的膨脹量，這就是“米勒循環(huán)”。采用了米勒循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)，無(wú)論混合氣的實(shí)際壓縮量如何改變，但活塞、曲軸、氣缸體均與傳統(tǒng)奧拓循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)一致，所以活塞在下止點(diǎn)時(shí)氣缸的最大容積與燃燒室容積這兩個(gè)數(shù)值是固定的不會(huì)改變。

改變進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)間

　　既然是這樣，為什么滿世界都是“阿特金森”循環(huán)?

　　上面說(shuō)到了，阿特金森循環(huán)其實(shí)并不適用于汽車，并且基本也沒(méi)在汽車上應(yīng)用過(guò)，但是為什么大家都要說(shuō)自己的發(fā)動(dòng)機(jī)用的是阿特金森循環(huán)呢?

　　據(jù)稱，早在1993年，馬自達(dá)公司重拾米勒循環(huán)技術(shù)，并將“米勒循環(huán)”注冊(cè)成了商標(biāo)，其他廠家在產(chǎn)品層面自然也都不能使用了，雖然大家用的都是米勒循環(huán)的原理，不過(guò)大體效果也都與阿特金森循環(huán)相近，所以大家就都使用阿特金森循環(huán)的命名方式了。

如令米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用

雷克薩斯CT200h的引擎也用到了米勒循環(huán)

米勒-奧托兩種循環(huán)之間切換？

　　點(diǎn)評(píng)：相信看完了上面的文章您對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的三種熱循環(huán)有了一定的了解，最為平常的是奧托循環(huán)，而最神秘的就是阿特金森循環(huán)，因?yàn)樗坪醭３３霈F(xiàn)，卻根本不存在，而米勒循環(huán)則被馬自達(dá)穩(wěn)穩(wěn)的攥在手里，雖然大家都在用這種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的技術(shù)，但是你想用這名字?哼，沒(méi)戲!