阿特金森发动机实现之可行性分析,汽车发动机精品资源池 摘要： 本文介绍了在普通奥托循环发动机基础上改造成为阿特金森循环发动机的可行性。 由于阿特金森循环的膨胀行程比压缩行程要长，这样就充分发挥了发动机的爆发压力，提高了燃油效率。 关键字：阿特金森循环（Atkinson cycle）发动机 可变气门相位（VVT---V Variable V Valve T Timing） 一． 背景 1． 阿特金森循环（Atkinson cycle）发动机 在常规奥托循环发动机的做功冲程完成后，封闭在汽缸内的气体压力仍然有 3～5 个大气压。在排气冲程中，这部分气体的热量白白地排放到大气中。假如提高做功行程的做功量，在膨胀行程末，汽缸内的压力降为稍高于大气压，再将排气气门打开，则会提高燃油效率，这种工作循环被称之为阿特金森循环，具有这种循环的发动机被称之为阿特金森循环发动机。 目前油电混合动力汽车中，基本上对于发动机进行了重新设计．．．．或重大改进．．．．。如丰田 Prius 的 汽油机(1NZ-FXE)采纳了阿特金森循环（Atkinson cycle），它是在 1NZ-FE 的基础上改造得到的。这种循环发动机具有高热效率、高膨胀比、紧凑型倾斜挤气燃烧室（以形成有利于燃烧的挤气涡流）以及铝合金缸体，其主要目的是追求高的热效率而不是高功率。由于电机承担了功率调峰的作用，发动机可以舍弃非经济工作区的动力性能而追求经济工作区的高效率。如，日本丰田 Prius 所用的发动机的工作区域设定在 1000～4500rpm。 阿特金森循环发动机的热效率较之传统的奥托循环发动机的提高有赖于控制泵气损失和在保持压缩比不变的前提下增大了膨胀比。在 1885 年，阿特金森循环的实现是通过曲柄和气门等机构，其燃烧室的容积用以保持固定的压缩比，而膨胀比是随着载荷变化而变动以此来优化燃油效率。在二十世纪初，工程师试图通过复杂的连杆机构以期实现不同的冲程，事实证明这种做法并不有用。后随 着电子技术的进展，可变气门配气相位（VVT）使得阿特金森循环真正成为可能。福特和丰田公司已经将阿特金森循环发动机商品化，应用于其混合动力汽车上。 图 1 1885 年阿特金森循环发动机机构示意图 2．可变气门相位（VVT） 由于常规发动机的凸轮设计是固定的，因此气门叠开角和进气门行程只能在理想的最大值与最小值之间选一个折中值。于是发动机在低速时，由于气门叠开角比理想值大，新奇混合气就可能被废气带走，造成油耗增加；而在高速时，由于气门叠开角和进气门行程...
