【阿特金森循环发动机工作原理是什么】阿特金森循环发动机是一种改进型的内燃机,主要用于提高燃油效率和减少排放。与传统的奥托循环发动机不同,阿特金森循环通过改变进气门关闭时间,使压缩比与膨胀比不一致,从而提升热效率。以下是对其工作原理的详细总结。
一、阿特金森循环发动机的基本原理
阿特金森循环发动机的核心在于其独特的配气机构设计。它通过延迟进气门关闭的时间,使得在压缩行程中,部分空气被排出气缸,从而降低实际压缩比。而在做功行程中,活塞继续下行,利用更大的膨胀比来增加能量输出。这种设计使得发动机在相同燃料消耗下能够产生更多的动力,同时提高燃油经济性。
二、阿特金森循环与奥托循环的主要区别
| 特性 | 奥托循环 | 阿特金森循环 |
| 压缩比 | 等于膨胀比 | 压缩比 < 膨胀比 |
| 进气门关闭时间 | 在压缩行程开始时关闭 | 延迟到压缩行程中期关闭 |
| 热效率 | 相对较低 | 更高 |
| 适用场景 | 普通汽车发动机 | 混合动力汽车、高效节能发动机 |
| 结构复杂度 | 较低 | 较高(需特殊配气机构) |
三、阿特金森循环的工作过程
1. 进气行程:活塞从上止点向下移动,进气门打开,混合气进入气缸。
2. 压缩行程:活塞向上移动,但进气门在压缩行程中途关闭,导致部分气体被排出,压缩比降低。
3. 做功行程:火花塞点燃混合气,活塞被推动向下,完成做功。
4. 排气行程:活塞再次向上移动,将废气排出。
由于压缩比小于膨胀比,阿特金森循环能够在燃烧后更充分地利用能量,提升整体效率。
四、阿特金森循环的优势与局限
优势:
- 提高燃油效率
- 降低油耗和排放
- 适合混合动力系统
局限:
- 动力输出相对较低
- 需要复杂的配气机构
- 制造成本较高
五、应用领域
阿特金森循环发动机广泛应用于混合动力汽车中,如丰田普锐斯等车型。它在提升燃油经济性方面表现突出,是当前节能减排技术的重要组成部分。
通过以上分析可以看出,阿特金森循环发动机虽然结构复杂,但在提高能源利用率方面具有显著优势,是现代汽车工业发展的重要方向之一。


