汽車電子技術:帶你了解發(fā)動機三種熱循環(huán)方式
上一期我們說到了發(fā)動機的熱效率,但是一提到熱效率就不得不說熱循環(huán),目前市面上發(fā)動機比較多的熱循環(huán)方式有三種奧托循環(huán)、米勒循環(huán)和阿特金森循環(huán),今天就來說說這些......
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201710/367938.htm市面上大部分發(fā)動機都是奧托循環(huán),四沖程發(fā)動機吸氣、壓縮、做功、排氣都伴隨著正常的氣門開閉時機,每次氣門的開閉都在活塞的上止點或下止點,請看下面的GIF動圖,這樣的循環(huán)方式比較常規(guī),壓縮和做功的活塞行程都一樣,但是這并不滿足于人們對性能的需求,很多人想要增加壓縮比,但是又不能使壓縮比過大。
這么一種常規(guī)的熱循環(huán)方式存在著,阿特金森循環(huán)和米勒循環(huán)又是從何而來的呢?這要說到咱們經(jīng)常關注的一個參數(shù)——壓縮比,很多人都以壓縮比的高低來判斷車輛好壞,認為高壓縮比就一定好,其實有一定的道理,壓縮比越高,性能就會越好,通過極力壓縮混合器來實現(xiàn)更大的做功,這是自發(fā)動機誕生以來一直在發(fā)展的方向,但是汽油有它的特性,壓縮比并不能一味的高下去,太高的話會產生爆震,對發(fā)動機反而會造成影響,所以有一位叫阿特金森的先生另辟蹊徑,選擇了一種全新的方式。
阿特金森循環(huán)——擴大膨脹比
通過重新設計曲柄連桿結構,使得活塞吸氣、壓縮行程變短,做功、排氣行程變長,這樣一來就達到了增大膨脹比的效果,但是這種結構的發(fā)動機體型較大,基本上不適于汽車使用,在輪船和工業(yè)方面有一定建樹,所以汽車上的推廣并不廣泛。
阿特金森熱機模型
米勒循環(huán)——換種方式的“阿特金森”
既然阿特金森循環(huán)的原理并沒有錯,米勒先生在20世紀40年代發(fā)明了米勒循環(huán),通過改變氣門開閉時間來延續(xù)阿特金森的思路,增加膨脹比,活塞在運行到下止點后,進氣門并沒有及時關閉,氣缸內的氣體又經(jīng)過了慣性進氣和進氣反流(將吸進的氣再排出去)兩個過程。通過將進氣門關閉時機延遲至活塞下止點后的某一個度數(shù),使混合氣的實際壓縮量小于爆炸后的膨脹量,這就是“米勒循環(huán)”。采用了米勒循環(huán)的發(fā)動機,無論混合氣的實際壓縮量如何改變,但活塞、曲軸、氣缸體均與傳統(tǒng)奧拓循環(huán)發(fā)動機一致,所以活塞在下止點時氣缸的最大容積與燃燒室容積這兩個數(shù)值是固定的不會改變。
改變進氣門關閉時間
既然是這樣,為什么滿世界都是“阿特金森”循環(huán)?
上面說到了,阿特金森循環(huán)其實并不適用于汽車,并且基本也沒在汽車上應用過,但是為什么大家都要說自己的發(fā)動機用的是阿特金森循環(huán)呢?
據(jù)稱,早在1993年,馬自達公司重拾米勒循環(huán)技術,并將“米勒循環(huán)”注冊成了商標,其他廠家在產品層面自然也都不能使用了,雖然大家用的都是米勒循環(huán)的原理,不過大體效果也都與阿特金森循環(huán)相近,所以大家就都使用阿特金森循環(huán)的命名方式了。
如令米勒循環(huán)發(fā)動機的應用
雷克薩斯CT200h的引擎也用到了米勒循環(huán)
米勒-奧托兩種循環(huán)之間切換?
點評:相信看完了上面的文章您對發(fā)動機的三種熱循環(huán)有了一定的了解,最為平常的是奧托循環(huán),而最神秘的就是阿特金森循環(huán),因為它似乎常常出現(xiàn),卻根本不存在,而米勒循環(huán)則被馬自達穩(wěn)穩(wěn)的攥在手里,雖然大家都在用這種方式來實現(xiàn)節(jié)能的技術,但是你想用這名字?哼,沒戲!
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