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最近幾年豐田和馬自達紛紛推出了高壓縮比和高熱效率的發動機，似乎對現有技術有了新的突破。而馬自達的藍天二代發動機的熱效率更是號稱達到了50%，百公里油耗達到3.3L堪比混動，這不得不讓人感嘆內燃機似乎還有很大的發展前景，還有新天地可以開辟。那為什么馬自達和豐田能做到那么高的熱效率？我們聽到最多的相關技術就是其發動機采用了阿特金森循環或者是米勒循環又或者是奧托和阿特金森雙循環。

那么什么是奧托循環、阿特金森循環和米勒循環呢？它們之間又有什么不同呢？我來分享下自己的認識。

奧托循環

由吸氣、壓縮、做功、排氣四個步驟組成一個循環周期，又叫四沖程發動機，由德國人尼古拉斯-奧拓根據前人理論發明并應用。礙于當時技術和知識的限制并不存在如今考慮的氣門可變性，更不會考慮注重燃油經濟性和動力提升，但放在那個年代可以說已經是開拓者的存在了，不可能對它要求太高。奧拓循環過程中壓縮行程和做功行程是一樣的，所以其最大的特點就是：壓縮比＝膨脹比，所以理論上發動機在各個階段不會出現乏力、扭矩缺失的情況。因其性能出色、穩定性和耐用性較高，如今也是被各大車企廣泛應用起來。

要點：壓縮比＝膨脹比

阿特金森循環

阿特金森循環是在奧托循環基礎上致力于提高熱效率而研發出來了。雖然阿特金森結構可以從機械端使發動機的膨脹比大于壓縮比，但是由于其結構復雜、穩定性差、動力傳遞損失大導致其成本高、可維修性低，量產后的性價比不如當時的奧托循環。所以阿特金森循環特殊的連桿、曲軸結構一直沒有被廣泛使用，但是對于阿特金森的這種循環理念一些車企也沒放棄過對其的研發。

要點：膨脹比大于壓縮比

結構特點：特殊結構的曲軸通過擺桿連接活塞連桿，從機械結構上改變壓縮和膨脹行程從而實現膨脹比大于壓縮比。

米勒循環

米勒循環的目的和阿特金森循環是一樣的，讓發動機的膨脹比大于壓縮比。但不同之處就是米勒循環舍棄了阿特金森復雜的機械結構而是通過改變氣門的運行狀態來“模擬”阿特金森循環的效果。意思就是通過進氣門晚關的設計來把一部分已經吸進氣缸的混合氣體再壓回進氣歧管然后再關閉氣門壓縮，而燃燒做功后活塞會運行的下止點，這樣發動機的實際壓縮比是小于膨脹比的從而達到阿特金森循環的效果。

要點：膨脹比大于壓縮比

結構特點：舍棄阿特金森復雜的機械結構通過氣門的開關控制來“模擬”達到阿特金森循環的效果。

雙循環

理論上通過改變氣門的開關和時間控制就可以讓發動機達到“米勒循環”效果，那么針對氣門正時系統的設計就可以讓發動機在不同工況采用不同的循環方式驅動。我們看看豐田如何實現的：它利用了其最新的“智能廣角可變氣門正時系統”簡稱VVT-IW，改油壓為電控，提高正時正時角度可變范圍等通過精準控制和寬范圍調節可以讓發動機在不同工況運行。

特點：奧托循環和阿特金森循環自由切換，既能保證動力還經濟省油。

總結：看了以上你會發現阿特金森循環和米勒循環的目的是一樣的只不過解決辦法不同，從結構上看米勒循環更切實際。而我們現在說的阿特金森循環其實并不是真正意義上的阿特金森循環，它和米勒循環的原理大差不差，可以把它看做是米勒循環的兩個名字。豐田之所以稱自己是阿特金森循環完全是避免利用馬自達的米勒循環名字，因為阿特金森循環專利早已過期，而馬自達重拾米勒循環后為其注冊了很多相關專利。從原理上看可以最簡單的理解為：現在阿特金森循環≈米勒循環，只是叫法不同。

當然從技術上講，豐田的阿特金森和馬自達的米勒循環還是有差異的，最大的差異就是馬自達有機械增壓器。