阿特金森循环发动机的应用及优缺点
卡罗拉双擎混合动力技术解析
1997年丰田双擎混合动 力技术首次运用在第一 代普锐斯上，这款技术 至今已历经近二十年的 发展与完善，卡罗拉双 擎的出现，将这套先进 成熟的混合动力技术与 全球累计销量最高的车 型相结合，给人们带来 了新的购车选择。鉴于 大家对卡罗拉双擎混合 动力技术的疑问，本文 对卡罗拉双擎的混合动 力技术进行初步解析。
全力加速时，电脑会判断踩下油门的力 度，从而适时启动发动机，此时系统会 全力输出进而接近100kw的最大输出功率， 一方面发动机有动力输出到轮端，也有 电池提供的能量驱动电动机，提高总输 出能量。同时，还有一部分发动机的能 量传递给发电机，这一部分能量通过蓄 电池后为电动机输出动力。 高速时主要依靠发动机的动力输出，确 保发动机处在最佳的动力输出转速范围。 减速或者下坡时，有害能量会通过电动 机转换成电能存储备用，从而实现能量 的有效回收。 两套系统的配合，首先从理论上实现了 双动力输出的最优化配合，同时还能够 完全避免发动机排放高、扭矩输出差的 转速空间，这种强强联手实际上就能够 达成1+1>2的效果。
即使量显示下降至两格）时汽油机也会自行启动为电池 组进行充电。再者在减速或者下坡时，有害能量会通过电动 机转换成电能存储备用，这样不仅给发电机提供了能量，也 能实现能量的有效回收。所以在各种情况下车辆都会自行完 成充电，根本不需要额外的充电就可以满足日常的纯电驱动。
总结：从一个技术控的角度来看，在新 能源车型备受制约的现阶段中国汽车市 场，卡罗拉双擎毫无疑问是率先普及的 节能车型。首先在技术上，先进成熟的 评价是当之无愧的；其次在使用上，电 池寿命与车等长且并不需要单独维护， 满足更高一级技术体验的同时与汽油车 同级的价格更刺激了人们的购买欲；再 从长远的眼光来看，高效发动机自身已 减少尾气排放，在单独依靠电动机行驶 时，更进一步减少了环境污染。4.2L的 百公里油耗，使卡罗拉双擎更具优势。 相信在不久的将来，一个以卡罗拉双擎 为首的崭新的“全民混动”时代即将开 启。
丰田阿特金森循环发动机原理
丰田阿特金森循环发动机原理丰田阿特金森循环发动机是一种高效、环保的发动机技术，其原理通过优化燃烧过程和减少能量损失来提升燃油利用率。
本文将详细介绍丰田阿特金森循环发动机的原理，帮助读者更好地理解和应用这一技术。
阿特金森循环发动机的原理基于阿特金森循环，即将汽缸分为压缩冲程和动力冲程两个阶段，以实现更高的热效率。
在压缩冲程中，活塞向上运动，将混合气体压缩至较高压力状态。
与传统发动机不同的是，阿特金森循环发动机采用了较高的压缩比，使燃料在压缩过程中更充分燃烧，提高燃烧效率。
接下来是动力冲程，即点火阶段。
通过电火花塞点火，混合气体在高压下燃烧，产生爆发力推动活塞向下运动。
在此过程中，燃料被完全燃烧，释放出更多的能量，提供给车辆的动力需求。
与传统发动机相比，阿特金森循环发动机采用了可变气门正时系统（VVT），使进气气门的开闭时间可以根据实时的工况进行自动调节。
这样一来，可以在不同负载和转速下实现最佳气缸充气和排气效果，提高燃烧效率。
此外，丰田还引入了直喷技术，即将燃油直接喷射到气缸内部。
与传统的多点喷射系统相比，直喷技术可以更精确地控制燃油的喷射时间和量，进一步提高燃烧效率和动力性能。
值得一提的是，阿特金森循环发动机还配备了启停系统。
当车辆停止行驶时，发动机会自动关闭，并在需要时迅速启动。
这种智能化的节能技术不仅降低了油耗和尾气排放，还提升了驾驶的舒适性。
丰田阿特金森循环发动机的原理不仅在汽车领域得到广泛应用，还可以被应用于其他领域，如发电和航空。
通过减少能量损失和提高燃烧效率，阿特金森循环发动机在环保和经济性方面都具有重要的意义。
总结起来，丰田阿特金森循环发动机通过优化燃烧过程、引入先进技术和智能化系统，提高了燃油利用率和动力性能。
这一技术在汽车工业中具有重要的指导意义，同时也对环保和能源节约产生了积极影响。
通过深入理解和应用阿特金森循环发动机的原理，我们可以为推动车辆技术的发展和减少能源消耗做出贡献。
米勒循环与阿特金森循环的区别
米勒循环与阿特金森循环的区别
米勒循环与阿特金森循环的区别主要体现在以下几个方面：
连杆机构：阿特金森循环发动机具有复杂的连杆机构，而米勒循环发动机则没有。
这是两者在结构上的主要差异。
活塞压缩：阿特金森循环通过连杆机构实现压缩，而米勒循环没有明确的活塞压缩方式，通常是通过晚关进气门来实现的。
实现手段：虽然两者的目的都是为了让膨胀比大于压缩比，但实现目的的手段不一样。
阿特金森是通过复杂的机构使活塞的行程发生变化，而米勒循环是通过晚关进气门来实现。
结构复杂性与效率：阿特金森循环发动机的结构复杂，虽然可以提高燃油热效率，但附件增多导致机器更重、摩擦损耗更多，综合效率反而更低。
而米勒循环发动机通过进气门的提前关闭，实现了与阿特金森发动机相同的效果，但结构更加简单。
发展与应用：詹姆士·阿特金森打造了三代阿特金森发动机，但由于不太贴合实际需求，未能大规模量产。
而罗尔夫·米勒则通过另一种方式实现了与阿特金森发动机相同的结果：压缩行程小于膨胀行程。
这使得米勒循环发动机具备了实际的意义，其衍生技术还包括进气门晚关。
从某种程度上说，所有通过气门技术实现的发动机都可以视作米勒循环，而通过机械结构实现的则是阿特金森发动机。
总的来说，米勒循环与阿特金森循环在结构、实现手段、效率和发展应用等方面都存在显著的差异。
这些差异使得两种循环方式各具特点，适用于不同的发动机需求和应用场景。
阿特金森循环和奥托循环的区别
阿特金森循环和奥托循环的区别1. 引言你有没有想过，为什么我们汽车的发动机有不同的类型？就像每个人都有自己独特的个性，发动机也是如此。
今天，我们就来聊聊阿特金森循环和奥托循环这两种发动机循环的区别。
准备好了吗？让我们一起深入探讨！2. 阿特金森循环2.1 基本概念首先，阿特金森循环，这可不是某个神秘的法术，而是一种非常聪明的发动机工作方式。
它的设计初衷是为了提高燃油效率，减少油耗。
你知道吗？阿特金森循环的一个特点就是它的压缩比高，排气时间长。
这就像是一个小孩在玩耍时，拉长了最后一秒钟的乐趣，尽可能地利用每一分每一秒。
2.2 工作原理简单来说，阿特金森循环通过调整进气和排气的时间，让发动机在低负荷下工作得更好。
这样一来，发动机在节能方面就表现得特别出色。
想象一下，阿特金森就像是一个“省钱小能手”，在每一滴油上都精打细算，最终能把油耗降到最低。
你开车的时候，是不是也希望能多跑几公里呢？3. 奥托循环3.1 基本概念接下来，我们得聊聊奥托循环。
这种循环是汽车发动机中的“老牌劲旅”，很多经典的汽油发动机都是基于这种原理。
奥托循环的工作原理就像是一个精确的钟表，压缩比虽然没有阿特金森那么高，但却能在高负荷下提供强劲的动力。
就像是一个全力以赴的运动员，随时准备为你提供加速的“助推器”。
3.2 工作原理奥托循环的特点在于它的工作节奏比较均匀，能快速点燃混合气，推动活塞向下移动。
这种设计让发动机在启动和加速时显得十分强劲，想象一下，在你急着赶去约会的时候，奥托循环能让你一踩油门就飞出去，真是太给力了！不过，正因为它的动力强劲，油耗也会相对较高，这就像是有时候为了赶时间而不惜花费更多的燃料。
4. 比较与对比4.1 燃油效率说到燃油效率，阿特金森循环可是占据了上风。
它的设计理念就是追求高效，尤其是在城市驾驶时，能够减少频繁启停带来的油耗。
相对而言，奥托循环虽然动力强劲，但在油耗方面就没那么省心了。
你开车的时候，是不是常常觉得油表“咻咻”往下掉？4.2 动力表现然而，如果谈到动力，奥托循环无疑是“绝对王者”。
阿特金森发动机
在常规奥托循环发动机的做功冲程完成后， 封闭在汽缸内的气体压力仍然有3~5个大气 压。在排气冲程中，这部分气体的热量白 白地排放到大气中。阿特金森循环就是通 过提高做功行程的做功量，在膨胀行程末， 汽缸内的压力降为稍高于大气压，再将排 气气门打开，则会提高燃油效率。
Atkinson循环热效率较高是因为降低了两方面的损耗：一是在部分负 荷时它工作在最佳膨胀比下，燃料的热效率高；二是进气冲程中没有 节气门的节流作用减少了泵气损失。如图3中传统Otto循环示功图的 阴影部分就是泵气损失部分，而Atkinson循环的示功图中就不存在这 部分损失。 图3示功图中P0为大气压力，说明了Otto循环在部分负荷时是在小于 大气压力状态下进气，而Atkinson部分负荷时是利用进气门晚关时刻 而不是节气门开度来控制负荷。因此进气管压力基本保持为大气压力 状态，这就消除了进气时因泵气作用而造成的损失。
目前油电混合动力汽车中，基本上对于发 动机进行了重新设计或重大改进，许多阿 特金森循环是在汽油机的基础上改造得到 的，这种循环具有高热效率、高膨胀比、 紧凑型倾斜挤气燃烧室，由于电机承担了 解功率调峰的作用，发动机可以舍弃非经 济工作区的动力性面追求经济工作区的高 效率，其主要目的是追求高的热效率而不 是高功率。
1947年美国工程师拉尔夫·米勒在简单的奥托循环发动机 的基础上实现了高燃油效率的阿特金森循环。他不是像詹 姆斯·阿特金森那样，机械地实现做功行程大于压缩行程， 而是让进气门在压缩行程中关闭，尽管这样会造成吸入汽 缸的油气混合物在活塞开始上升时又部分地被推出汽缸。 压缩行程可以通过控制进气门关闭的时刻来恰当地设置。 因考虑到压缩行程又被分为两个阶段（燃油喷射阶段和实 际的压缩阶段），这种发动机有时又被称为“五冲程发动 机”。最大输出功率的损失部分的抵消了阿特金森循环发 动机燃油效率的提高。由于储备功率的原因使得发动机的 燃油效率稍微有所降低。阿特金森循环发动机的补偿方案 是采用机械增压，同时保证了高功率响应和较高的燃油效 率，Mazard Eunos 800M（九十年代中期马自达高级品 牌——俊朗）就是采用的此类发动机。
阿特金森循环(Atkinson cycle)
Atkinson循环在混合动力汽车中应用的优势姓名：邓忠伟学号：01402091081. Otto 循环发动机不利于节能的因素1.1 部分负荷燃油消耗率高车辆在正常运行时所需要的功率是很小的, 但实际使用中为了保证加速与爬坡能力, 需要选配较大功率的发动机, 这就使得发动机在经常运转部分负荷工况下的燃油消耗率远高于最佳燃油消耗率,造成整车能量利用率低、燃油经济性差。
1.2 泵气损失泵气损失是造成Otto 循环发动机低负荷工况运转时燃油消耗率高的主要原因。
节气门在部分开度时造成节流, 以及曲轴箱和进气管的压差对活塞下行造成阻力, 都造成了能量损失。
采用节气门控制负荷的发动机即使在高速路行驶时也存在泵气损失, 只有在全力加速或爬坡时节气门全开, 不存在额外的进气管节流损失。
Otto循环在部分负荷时的能量损失是和发动机参数联系在一起的: 泵气损失与进气节流相联系、热效率的降低与不合适的压缩比和膨胀比相联系。
1.3 小膨胀比发动机将燃油化学能以热能形式释放出, 并转化为机械功。
热能转化为机械功的比率由膨胀比决定。
膨胀比为排气门打开时气缸容积与混合气被点燃时气缸容积比值。
膨胀比越高, 转化为机械功的热能越多。
在Otto循环发动机中膨胀比和压缩比基本相当。
而压缩比有一上限, 超过此上限便会产生爆震, 给汽油机造成很大危害。
因而对于给定燃油辛烷值的汽油机来说要避免爆震就不能有大的膨胀比。
1.4 过浓的混合气传统Otto 循环发动机通过加浓混合气满足输出功率增加的需要。
浓混合气在发动机内并不能完全被利用, 作为HC排放物被排到大气中或者在催化转化器中被氧化掉, 降低了燃油利用率。
2. Atkinson循环的原理及优势2.1 Atkinson循环发动机的工作原理1884年James Atkinson发明了Atkinson 循环发动机。
Atkinson循环发动机是在Otto循环发动机的基础上多了一个回流过程, 包括进气、回流、压缩、膨胀和排气五个过程。
阿特金森循环发动机名词解释
阿特金森循环发动机名词解释阿特金森循环是一种内燃机的循环过程，通常用于发动机的燃烧过程中，其名称来自于19世纪末发明家尼古拉斯·奥古斯特·奥托·阿特金森。
阿特金森循环是一种四冲程发动机的循环过程，包括吸气、压缩、爆发和排气四个阶段。
首先，在阿特金森循环的第一阶段，即吸气阶段中，汽缸活塞向下移动，将进气门打开，使燃油和空气混合物进入汽缸内。
这个步骤的目的是将外部空气引入汽缸，以备后续的燃烧过程使用。
接下来，在第二阶段压缩阶段中，活塞向上移动，关闭进气门，将混合物压缩在汽缸内。
这个步骤的目的是增加混合物的密度和温度，以便于后续的燃烧过程。
第三阶段是爆发阶段，也被称为燃烧过程阶段。
在这个阶段，混合物被点燃，产生高温和高压的气体。
由于高压气体的作用力，活塞被迫向下移动，产生曲柄轴的旋转运动。
最后，在第四阶段排气阶段中，排气门被打开，活塞向上移动，将燃烧产生的废气排出汽缸外。
这个步骤的目的是清除燃烧产生的废气，并为下一次循环的开始做准备。
阿特金森循环在内燃机中的应用主要有两种形式：汽油机和柴油机。
在汽油机中，阿特金森循环使用的是一个称为正时法的点火方式。
正时法是通过点火蜡烛在燃烧室中点燃混合物，产生燃烧所需的能量。
汽油机通常具有较高的燃烧效率和较低的排放，适用于小型车辆和家用设备等应用。
而在柴油机中，阿特金森循环使用的是一种称为压燃法的点火方式。
压燃法是通过高温和高压的气体自燃来点燃柴油，不需要使用点火蜡烛。
柴油机通常具有较高的功率和燃油效率，适用于大型车辆和工业设备等应用。
总的来说，阿特金森循环是一个优化的发动机循环过程，通过合理的吸气、压缩、爆发和排气四个阶段，实现了内燃机燃烧的高效率和低排放。
这种循环方式在汽油机和柴油机中被广泛使用，为各种交通和工业应用提供了可靠的动力来源。
阿特金森循环名词解释
阿特金森循环名词解释
阿特金森循环是一种热力学循环，也称为“循环燃气轮机循环”，是用于高效率发电的一种热力学循环。
在这个循环中，压缩机将空气压缩到高温高压区域，然后将其传输到燃烧室中，加入燃料并进行燃烧。
燃烧产生的高温高压气体被送入涡轮机中驱动旋转，并通过发电机产生电力。
接着，排气通过热交换器，将热量传递给进气，从而提高了效率。
与传统的燃气轮机相比，阿特金森循环可以更好地处理高温高压条件，并且具有更高的效率和更低的废气排放量，因此被广泛应用于发电、航空和工业领域。
在阿特金森循环中，燃烧室的设计和燃料选择非常重要，因为这将直接影响效率和排放。
此外，对涡轮机和发电机的优化也可以提高循环的效率。
总之，阿特金森循环是一种高效、低排放的热力学循环，为发电、航空和工业领域提供了可靠的能源解决方案。
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阿特金森循环
目前油电混合动力汽车中，基本上对于发动机进行了重新设计或重大改进。
如丰田Prius的1.5升汽油机（1NZ-FXE）采用了阿特金森循环，它是在1NZ-FE的基础上改造得到的。
这种循环发动机具有高热效率、高膨胀比、紧凑型倾斜挤气燃烧室（以形成有利于燃烧的挤气涡流）以及铝合金缸体，其主要目的是追求高的热效率而不是高功率。
由于电机承担了功率调峰的作用，发动机可以舍弃非经济工作区的动力性能而追求经济工作区的高效率。
如，日本丰田Prius所用的发动机的工作区域设定在1000~4500rpm。
在常规奥拓发动机的做功冲程完成后，封闭在汽缸内的气体压力仍然有3~5个大气压。
在排气冲程中，这部分气体的热量白白的排放到大气中。
如果提高做功行程的做功量，在膨胀行程末，汽缸内的压力降为稍高于大气压，再将排气气门打开，则会提高燃油效率，这种工作循环被称之为阿特金森循环，具有这种循环的发动机被称之为阿特金森循环发动机。
阿特金森循环发动机的热效率较之传统的奥拓循环发动机的提高有赖于控制泵气损失和在保持压缩比不变的前提下增大了膨胀比。
在1885年，阿特金森循环的实现是通过曲柄和气门等机构，其燃烧室的容积用以保持固定的压缩比，而膨胀比是随着载荷变化而变动以此来优化燃油效率。
在二十世纪初，工程师试图通过复杂的连杆机构以期实现不同的冲程，事实证明这种做法并不适用。
后随着电子技术的发展，可变气门配气相位（VVT）使得阿特金森循环真正成为可能。
福特和丰田公司已经将阿特金森循环发动机商品化，应用于其混合动力汽车上。
这类发动机的缺陷：
有了可变进气正时技术，这种技术是非常容易实现的，但为什么这种技术未能普及广泛发动机之上呢？其原因如下：
1、独特的进气方式让低速扭矩很差
在低速时，本来就稀薄的混合气在“反流”之后变得更少，这让该类发动机低速扭矩表现很差，用于车辆起步显然动力不够，谁都不愿意自己的爱车输在起跑线上，厂商也不愿因此而让自己的商品落后于别家。
2、长活塞行程不利于高转速运转
较长的活塞行程确实可以充分的利用燃油的能量，提升经济性，但也因此限制了转速的升高，加速性能也变差，并且“升功率”这个性能指标会很低。
而追求性能，尤其是追求高速性能的赛车发动机，往往行程与活塞直径的比值会很低。
在民用车上，为了平衡，通常行程与缸径两个数据是接近的。
这就让阿特金森/米勒循环发动机的处境非常尴尬，只在转速的中间阶段才能有效发挥动力，这对于每天在路况复杂的城市交通中形式的汽车非常不利，所以普通汽车不会使用这种技术。
但还有很多不平凡的汽车。