阿特金森发动机指的是使用阿特金森循环技术的发动机,由英国工程师詹姆士·阿特金森发明。

这种发动机的压缩行程大于膨胀行程,发动机的进气效率得到提高,有效提升了发动机效率,燃油的经济性较高。

现在这种发动机多用于混动车型上,那混动车型有什么特别要求吗,来看一下:

1、混动车要有一台排量合适的宽域高燃效发动机。

2、要有两台功率不同而且效率可以互补的非同位电机。

3、这两台电机组成的直联系统可以使传动系统保持稳定的高效运转区。

4、要有一套高效的能量管理逻辑。

通过上述条件来看,最重要的应该属于发动机,其它属于辅助,而阿特金森发动机刚好可以满足这一点,燃烧效率比较强。

但是,这款发动机提供的扭矩欠佳,起步时动力不足,不过电机的存在正好可以弥补这个缺陷,日本丰田的混动技术是有名的混动系统。

现在,各家都在发展自己的混动技术,丰田有THS混合动力系统,本田有i-MMD系统,通用有Voltec混动系统。

解读发动机(五)阿特金森和米勒循环

该类发动机运转形式 如何有效利用燃油产生的能量是提高发动机效率的关键。自从发动机诞生以来,这个话题就一直在进行。从19世纪末的阿特金森循环到20世纪40年代的米勒循环,一种“替代”的运行机制打破了原来的压缩比恒定值。

话题又一次谈到了“压缩比”的问题。如果想提升动力,提高压缩比是一种手段。为了提高燃油经济性,提高压缩比也是一种手段。但压缩比不可能无限提高,而在发动机史上的“古代”,这个问题就更难解决了。然而,人类的智慧往往会找到另一种方式。由于压缩比不能提高,所以应该增加“膨胀率”。

●阿特金森循环发动机

1882年,詹姆斯·阿特金森发明了一种发动机。与当时的奥托循环发动机不同,这种发动机的活塞排量在压缩冲程和动力冲程之间是不同的。阿特金森发动机使用复杂的连杆作为活塞到曲轴的动力输出,活塞的实际行程如下图所示。

活塞冲程由蓝、黄、红、绿四个色块表示,分别是吸气、压缩、做功和排气四个冲程

这个设计很巧妙。不同的连杆机构共同作用,使每个行程范围不同,不仅有效改善了进排气条件,而且阿特金森发动机最大的特点就是膨胀比大于压缩比。更长的膨胀冲程可以更有效地利用燃烧后废气中仍然存在的高压,因此燃油效率高于奥托循环。

连杆的引入不仅影响活塞行程,还会改变作用在曲轴上的扭矩。

但是复杂的连杆在体积和故障情况上都不如奥托发动机,所以还没有在汽车上普及。但船用、发电等大型柴油机很大程度上借鉴了阿特金森发动机的这一特点,可以说是忍无可忍。至于阿特金森发动机存在进气门晚关是否意味着压缩比小于膨胀比的问题,目前尚无考证,但真正采用这一技术的却是后面的发动机。

●米勒循环发动机

1940年,米勒重新获得了这种不等膨胀/压缩比的发动机,但放弃了复杂的连杆结构,使用气门正时来创造这种效果。解决方法是:在吸气冲程结束时,延迟关闭阀门,这将“吐出”一部分吸入的混合物,然后关闭阀门,开始压缩冲程。

上图为常规Alto循环发动机的气门正时,下图为Miller循环的气门正时”

“与常规发动机相比,米勒循环的进气门关闭较晚,部分吸入气体反向排出,排气门开启较晚,使工作时间更长。”

简单地控制阀门的开启和关闭时间会产生膨胀比大于压缩比的效果。与传统的奥托循环发动机相比,可以利用废气中包含的能量。

1-2-3-4是传统发动机的PV图,6-2-3-5是阿特金森/米勒循环的PV图。阴影部分可以理解为阿特金森/米勒额外活塞行程及其能量利用。

该类发动机实际应用

●这种发动机的缺陷

很多读者会意识到,有了可变进气正时技术,这项技术非常容易实现,但为什么这项技术没有在发动机中广泛应用呢?原因如下:

◆ 1独特的进气模式使低速扭矩非常差。低速时,本已稀薄的空燃混合气“逆流”后变少,使得这类发动机的低速扭矩性能非常差。显然,没有足够的动力让车辆启动。没有人希望自己的车输在起跑线上,厂家也不想让自己的产品落后于人。

◆ 2长活塞行程不利于高速运转。长活塞行程确实能充分利用燃油能量,提高经济性,但也限制了速度的提升,加速性能变差,“功率提升”的性能指标会很低。然而,对于追求性能,尤其是高速性能的赛车发动机来说,冲程与活塞直径的比率通常非常低。在民用车辆上,为了平衡,行程和缸径这两个数据通常比较接近。

这使得阿特金森/米勒循环发动机处于非常尴尬的境地,只能在速度中间阶段有效发挥动力,对于每天路况复杂的城市交通形式的汽车非常不利,所以普通汽车不会使用这项技术。但是有很多特别的车。

●现代阿特金森/米勒循环发动机

现实中,目前市场上的阿特金森循环发动机很少。丰田 普锐斯 ( 查成交价 | 车型详解 )虽然号称使用阿特金森发动机,但从实际结构来看,本质上还是米勒循环的方式。这是因为在1993年, 马自达 重新获得了米勒循环发动机并装备了量产车。为了避免更多的麻烦,丰田只能说是阿特金森循环。

然而,这两家公司采取了两种不同的想法。马自达用米勒循环发动机通过这种方式来降低爆震和提升动力,所以配备了增压器来进一步提升动力。丰田普锐斯以节油为目的,充分发挥阿特金森/米勒循环发动机的实质性优势。

使用了机械增压米勒循环 马自达2 3S发动机”

“这台发动机搭载在马自达Millenia上”

阿特金森/米勒循环发动机因其充分利用能源而受到各种节油混合动力汽车的青睐。他们不在乎低速“停运”和高速“停运”,因为这两个时期都有电机为车轮提供动力,而且大部分时间发动机都在发电,所以发动机可以以油耗最好的速度运行。电机的大扭矩弥补了动力上的缺陷,互补的动力总成使混合动力汽车在动力性和经济性上有着突出的表现。

然而,通过阿特金森/米勒循环制造大功率发动机可能并不合适。马自达的发动机即使量产了也没有开发出来,动力的提升基本上是增压的效果,而不是循环的初衷。因此,阿特金森/米勒循环更多地用于混合动力汽车,节约燃料是它的职责。

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阿特金森循环是什么

图中可以看见做功和排气冲程时,活塞行程最长,以有效地利用废气的能量来做更多的功,优点是省油,提高发动机热效率至38%,是世界上热效率最高的发动机

吸气和压缩冲程时,活塞行程短以减少汽缸的压缩比,防止汽油爆燃(爆缸,爆震,敲缸),缺点是结构复杂

现在由于奥托循环式(普通发动机的结构专利)专利过期,目前丰田已经进化到配备可变气门的阿特金森循环发动机了,结合了奥托循环式气门可变的优点

艾力绅混动的发动机是什么?

阿特金森循环其实就是让工作冲程大于压缩冲程,让发动机的膨胀比大于压缩比。如果发动机的压缩冲程缩短,压缩冲程中消耗的功率将减少。增加发动机的作功冲程会使发动机输出更大的功率。所以阿特金森循环发动机更省油。但阿特金森循环发动机

阿特金森循环是什么

阿特金森循环其实就是让工作冲程大于压缩冲程,让发动机的膨胀比大于压缩比。

如果发动机的压缩冲程缩短,压缩冲程中消耗的功率将减少。增加发动机的作功冲程会使发动机输出更大的功率。所以阿特金森循环发动机更省油。

但阿特金森循环发动机存在扭矩低、低速效率差的缺点。所以阿特金森循环发动机不会用在纯汽油车上,在一些混动车上可以看到阿特金森循环发动机。

混合动力 汽车起步时,电机会带动车轮,可以弥补阿特金森循环发动机低速扭矩小的弱点。因此,混合动力汽车将使用阿特金森循环发动机来节省燃油。

普通汽油车会使用奥托循环发动机,工作时有四个冲程。这四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。阿特金森循环发动机在压缩冲程和做功冲程上与奥托循环发动机不同。

工程师们正在努力提高发动机的热效率。热效率越高,发动机的燃油经济性越好。

阿特金森循环工作原理

阿特金森循环的工作原理是延长发动机气缸中活塞的工作行程,缩短压缩行程。其特征是通过延迟进气门的关闭,在活塞的压缩冲程中排出部分混合气,减少进气量,使动力装置做更好的功,提高其工作效率。

关于阿特金森循环:

阿特金森循环是内燃机的一种形式,出现于1880年。阿特金森循环可以提高发动机的工作效率,但在一定程度上降低了功率密度,使得车辆在低速时动力不佳。到2019年,阿特金森循环的内燃机一般出现在混合动力汽车上,因为混合动力汽车上会有电动机辅助发动机,所以阿特金森循环的负面影响基本可以忽略。

阿特金森循环的优点:

1提高车辆的燃油经济性,在一定程度上降低油耗。

2可以在一定程度上保护发动机,减少发动机磨损,避免爆震。

阿特金森循环的缺点:

1汽车低速时动力差,行驶过程中会磕磕碰碰。

2自动启动无法加速。

阿特金森循环是什么 @2019

本田艾力绅混动版搭载一台20L阿特金森发动机,型号为LFB,发动机最大功率是107千瓦,马力达到了146匹,最大功率转速是6200rpm,最大扭矩是175牛米,最大扭矩转速3500rpm,电机参数是135千瓦315牛米,整套混动系统的综合功率215马力,158千瓦。新款艾力绅全系标配魔术感应门和双侧电滑门,尾部同样采用全新的设计,尺寸方面与老款车型保持一致,长宽高分别为4951mm/1842mm/1711mm,轴距为2900mm。新款艾力绅配备了全新的轮圈,并且提供了谐振块,可以有效降低轮胎腔体内的噪声,设计方面,新轮圈采用密辐双色造型,轮胎依旧选用的是优科豪马静音轮胎,具体尺寸为225/50R18。款艾力绅中控台采用了10英寸悬浮式中控屏,内置最新的HondaCONNECT30系统,同时换装了全新样式的贯穿式空调出风口以及按键换挡机构,此外,新款艾力绅还提供了全新的酒红色内饰颜色。