阿特金森循環(huán)的工作原理如何

阿特金森循環(huán)是在奧托循環(huán)基礎(chǔ)上創(chuàng)新設(shè)計的高效內(nèi)燃機(jī)工作原理，通過獨特連桿機(jī)構(gòu)使壓縮行程小于膨脹行程，實現(xiàn)膨脹比高于壓縮比，從而提高熱效率、降低燃油消耗。在壓縮沖程，活塞下行，進(jìn)氣門開、排氣門關(guān)，氣體進(jìn)入氣缸；做功沖程則相反，活塞上行，進(jìn)氣門閉、排氣門開，氣體推動活塞做功。這種獨特設(shè)計有效利用廢氣高壓，讓燃燒更充分，展現(xiàn)出良好的節(jié)能與環(huán)保特性 。

具體來說，阿特金森循環(huán)在壓縮行程時，活塞從下止點向上止點運動的距離相對較短，進(jìn)氣門在活塞上行一段距離后才關(guān)閉。這使得進(jìn)入氣缸內(nèi)的空氣量較為充足，而且在進(jìn)氣門關(guān)閉后，氣缸內(nèi)的混合氣實際上才開始真正的壓縮過程，這也就意味著壓縮行程相對被縮短了。

而在膨脹行程（做功行程）階段，活塞從下止點向上止點運動的距離較長，整個膨脹過程更為充分。燃燒后的高溫高壓氣體在氣缸內(nèi)有更多的時間和空間來推動活塞做功，將內(nèi)能更有效地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。由于膨脹比大于壓縮比，氣缸內(nèi)的廢氣殘存壓力得到了更有效的利用，使得燃料燃燒產(chǎn)生的能量能夠被充分挖掘，從而極大地提高了發(fā)動機(jī)的熱效率。

為了實現(xiàn)這樣獨特的工作循環(huán)，阿特金森循環(huán)發(fā)動機(jī)還具備一些核心技術(shù)特點。一方面，它提高了壓縮比，能夠達(dá)到12左右，同時減小燃燒室容積，這一舉措進(jìn)一步提高了熱效率。另一方面，重新設(shè)計了配氣相位，精準(zhǔn)地控制進(jìn)氣門和排氣門的開啟與關(guān)閉時間，這樣既能避免發(fā)動機(jī)出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象，保證發(fā)動機(jī)穩(wěn)定運行，又能在合適的時機(jī)讓新鮮混合氣進(jìn)入氣缸、排出廢氣。此外，對電噴系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化匹配，能夠根據(jù)發(fā)動機(jī)的不同工況，精確地調(diào)整噴油量和點火提前角，讓發(fā)動機(jī)在動力輸出和燃油經(jīng)濟(jì)性之間達(dá)到更佳的平衡。

總之，阿特金森循環(huán)通過獨特的壓縮與膨脹行程設(shè)計，以及一系列與之匹配的技術(shù)優(yōu)化，有效提升了發(fā)動機(jī)的熱效率，降低了燃油消耗和尾氣排放，在追求節(jié)能減排的汽車領(lǐng)域，展現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢與價值，成為眾多汽車廠商競相應(yīng)用和發(fā)展的技術(shù)之一。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）