文/秦明

明明相同排量的發動機，為什麼有的更省油，有的動力更充沛？廠家調校是一方面，發動機本身的條件也是一方面，發動機有三種迴圈比較流行，分別是阿特金森迴圈、米勒迴圈、奧托迴圈，這三種迴圈有的注重動力，有的注重燃油經濟性，還有的是比較均衡，那就讓我們來了解一些在這三種迴圈究竟有何不同之處。

奧托迴圈又稱四衝程迴圈，四衝程就是由吸氣過程、壓縮過程、膨脹做功過程和排氣過程這四個衝程構成，首先活塞向下運動，進氣門開啟，空氣進入氣缸與汽油燃料混合，關閉進氣門，活塞向上運動壓縮混合氣體，然後在接近壓縮衝程頂點時由火花塞點燃混合氣體，燃燒氣體產生的高能量的推力推動活塞向下運動，完成做功衝程，最後將燃燒過的氣體透過排氣門排出氣缸。

在發動機的四個衝程當中，壓縮衝程是消耗能量的，做功衝程則是釋放能量並轉換為動能，於是就有人想著減小壓縮衝程當中消耗的能量，同時在做功衝程中釋放更多的能量，在氣缸容積和活塞運動半徑不變的情況下，就想到了增大做功行程和減小壓縮行程的方法。米勒迴圈和阿特金森迴圈就是採用了做功行程>壓縮行程，也就是我們常說的膨脹比大於壓縮比。

米勒迴圈採取的是提前關閉進氣門的做法，在活塞還未執行到最下面的止點時，就關閉進氣閥門，這樣就會導致吸入的進氣量明顯少於正常進氣量，那進氣行程就是上止點到進氣門關閉時活塞所在的位置，這也就是壓縮的行程，相比從下止點開始壓縮，米勒迴圈的壓縮排程更短，但做工行程依舊是從上止點到活塞執行的下止點，顯然做功行程比壓縮行程要長，這是燃燒做的功轉換出來的都是有效做功，能夠更有效的利用氣體燃燒後產生的高壓，提高熱效率，自然燃油效率要比奧托迴圈更高一些。

同樣的阿特金森迴圈與米勒迴圈一樣都是採用相同的原理，不過阿特金森迴圈採取的是延遲關閉進氣門的做法，透過發動機氣門相位調節器來控制進氣門晚關，取代了複雜的連桿機構，在進氣行程結束後進氣門繼續保持開啟狀態，當活塞運動到下止點並向上運動，就會將部分混合後的氣體從進氣門排出去，那進氣行程就變成了上止點到進氣門關閉時活塞所在的位置，同樣壓縮行程縮段，做工行程保持不變。

米勒迴圈和阿特金森迴圈兩種不同的方式都實現了膨脹比大於壓縮比的效果。雖然最終的目的都達到了，但帶來的結果卻不完全相同，阿特金森迴圈將氣體吸入又排出的方式，導致無法使用渦輪增壓器對發動機功率進行提升，渦輪增壓將壓縮後的氣體推入發動機內，但氣缸又在不斷吐出混合氣體，這種你推我吐的方式，會給雙方都帶來損耗，所以渦輪增壓往往都是配合米勒迴圈發動機使用，大眾發動機就尤為喜歡這樣的組合。

這種吸了又吐的方式，導致阿特金森迴圈燃燒時產生的能量也減少，動力效能也會打折扣。隨著技術發展，混動系統的到來，讓阿特金森迴圈重見天日，因為混動系統搭載了額外的一臺驅動電動，能夠彌補阿特金森迴圈帶來的動力損失，同時還能具備阿特金森迴圈省油的優點。

並且混動車型在車輛起步階段，由電動機代替發動機驅動，再一次彌補了阿特金森迴圈發動機低轉下的動力性不足，而到了中高速勻速行駛時，又輔助阿特金森迴圈發動機，提高熱效率，就比如比亞迪DM-i混動系統的曉雲發動機採用阿特金森迴圈能讓發動機熱效率達到43%左右，所以市面上混動車都採用了阿特金森迴圈發動機。

米勒迴圈和阿特金森迴圈發動機目前應用非常廣泛，無論是哪種迴圈也都是為了能夠讓發動機更好地燃燒，米勒迴圈更能配合增壓器使用，而阿特金森迴圈也在混動系統找到了驅動電機搭檔，奧托迴圈相對於另外兩種迴圈，雖然具有更好的動力動力，但熱效率也是最低，用武之地則就在入門車型和高效能發動機上。