【阿特金森循环发动机的原理是什么】阿特金森循环发动机是一种改进型内燃机，旨在提高燃油效率和热能利用率。与传统的奥托循环发动机相比，它通过改变进气门关闭时间，实现更长的膨胀行程，从而提升热效率。以下是其工作原理的详细总结。
一、阿特金森循环的基本原理
阿特金森循环的核心在于“延迟关闭进气门”，使压缩行程短于膨胀行程。这种设计使得燃料燃烧后产生的能量能够更充分地转化为机械功，减少热量损失，提高发动机效率。
该循环最早由詹姆斯·阿特金森（James Atkinson）在19世纪末提出，但因其结构复杂，实际应用较少。直到现代混合动力技术的发展，才使其重新受到关注。
二、与奥托循环的区别
| 特性 | 奥托循环 | 阿特金森循环 |
| 压缩比 | 固定 | 可变 |
| 进气门关闭时机 | 压缩行程中点前 | 压缩行程中点后 |
| 膨胀行程 | 等于压缩行程 | 更长于压缩行程 |
| 热效率 | 较低 | 更高 |
| 结构复杂度 | 简单 | 较复杂 |
| 应用场景 | 普通汽车 | 混合动力车、高端节能车型 |
三、工作过程简述
1. 进气冲程：活塞下行，吸入空气与燃油混合物。
2. 压缩冲程：活塞上行，压缩混合气体。但此时进气门并未完全关闭，导致部分混合气被排出。
3. 做功冲程：混合气体点燃，推动活塞下行，完成做功。
4. 排气冲程：活塞上行，排出废气。
由于进气门延迟关闭，压缩行程较短，而膨胀行程较长，从而提高了热效率。
四、优点与缺点
优点：
- 热效率高，燃油经济性好。
- 适合混合动力系统，可有效降低油耗。
- 减少排放，环保性更强。
缺点：
- 结构复杂，制造成本高。
- 动力输出相对较低，不适合高性能需求。
- 需要配合电动机或增压器使用以弥补动力不足。
五、应用实例
目前，阿特金森循环发动机主要应用于混合动力车型，如丰田普锐斯（Prius）等。这类发动机通常与电动机协同工作，弥补其动力输出不足的问题，同时实现更高的能源利用率。
总结
阿特金森循环发动机通过优化压缩与膨胀行程的比例，显著提升了热效率，是未来节能环保发动机发展的重要方向之一。尽管其结构复杂且动力输出有限，但在混合动力系统中展现出巨大潜力。
