【什么叫阿特金森循环】阿特金森循环是一种内燃机的工作循环方式,与传统的奥托循环相比,它在热效率和燃油经济性方面有显著优势。虽然其结构复杂,但近年来随着混合动力技术的发展,阿特金森循环在汽车领域逐渐得到应用。
一、什么是阿特金森循环?
阿特金森循环是由美国工程师詹姆斯·阿特金森(James Atkinson)在1882年提出的一种四冲程发动机工作原理。它的核心特点是压缩行程和做功行程的长度不同,即压缩比小于膨胀比。这种设计使得燃料燃烧后产生的能量能够更充分地转化为机械能,从而提高发动机的热效率。
与传统的奥托循环相比,阿特金森循环在相同进气量下,可以实现更高的热效率,但功率输出相对较低。
二、阿特金森循环与奥托循环的区别
特性 | 奥托循环 | 阿特金森循环 |
压缩比 | 相等(压缩比 = 膨胀比) | 压缩比 < 膨胀比 |
热效率 | 较低 | 较高 |
功率输出 | 相对较高 | 相对较低 |
结构复杂度 | 简单 | 更复杂 |
应用场景 | 普通汽油车 | 混合动力车、部分高性能车型 |
三、阿特金森循环的优势
1. 更高的热效率:由于膨胀比大于压缩比,燃料燃烧后的气体能更充分地膨胀做功,提升能量利用率。
2. 更低的油耗:热效率提升意味着单位燃油能产生更多动力,降低油耗。
3. 环保性更好:减少排放,符合现代环保标准。
四、阿特金森循环的缺点
1. 功率输出较低:由于压缩行程较短,动力输出不如奥托循环。
2. 结构复杂:需要额外的机构来实现不同的压缩与膨胀行程,如本田的i-MMD系统。
3. 成本较高:制造工艺复杂,导致成本上升。
五、实际应用案例
目前,阿特金森循环主要应用于混合动力汽车中,例如:
- 本田i-MMD系统:通过电动机辅助弥补动力不足,实现高效节能。
- 丰田THS系统:采用阿特金森循环发动机,结合电动机提升整体性能。
六、总结
阿特金森循环是一种以提高热效率为目标的发动机工作方式,尽管在功率输出上略逊于传统奥托循环,但在燃油经济性和环保方面具有明显优势。随着新能源技术的发展,阿特金森循环将在未来汽车市场中扮演更加重要的角色。