都说阿特金森发动机省油，你知道什么是阿特金森吗？

可能不少人知道现在绝大部分的发动机都是四冲程发动机，但同为四冲程，发动机也有不同的热循环方式，分别是奥托循环、米勒循环和阿特金森循环。奥托循环是最常见的发动机循环方式，那么米勒循环和阿特金森循环又是怎么一回事呢？为什么我们常听到阿特金森循环，而很少提到米勒循环呢？

最常见的莫过于奥托循环，发动机吸气、压缩、做功、排气都伴随着正常的气门开闭时机，每次气门的开闭都在活塞的上止点或下止点附近，压缩和做功的活塞行程都一样。这种循环称作奥托循环，是由英国人尼古拉斯·奥托发明的。为什么奥托循环较为常见，那是因为奥托循环功率密度高，换句人话，就是相同排量下动力性更好。内燃机的发展史可以说是压缩比的发展史，人类在不断提高发动机压缩比以提高发动机热效率。尽管已经取得非常巨大的进步，但始终还是有极限。所以在内燃机热力循环中，人们看上了另一个指标——膨胀比。

而阿特金森循环呢？阿特金森循环是一种由英国工程师詹姆士·阿特金森（James Atkinson）于1882年发明的内燃机形式。通过重新设计曲柄连杆结构，使用了较为复杂的连杆作为动力从活塞到曲轴的输出，使得活塞吸气、压缩行程变短，做功、排气行程变长，这样一来就达到了膨胀比大于压缩比的效果。

这种设计很巧妙，用不同的连杆机制协同工作，使得各个行程幅度不同，有效的改良了进排气情况，膨胀比大于压缩比更是阿特金森发动机最大的特点。更长的膨胀行程可以更有效的利用燃烧后废气仍然存有的高压，所以燃油效率也比奥托循环更高一些。

阿特金森循环也有缺点，其发动机虽然提高了效率，但降低了功率密度，其缺点是在低转速时效率低、扭力较差。有什么方法解决这矛盾呢？后来就有了米勒循环。其实米勒循坏在原理上和阿特金森循环非常像，但实现方法不同。得益于可变气门正式的技术的高速进步，米勒循环的实现变得简单。

米勒（miller）在20世纪40年代发明了米勒循环，他舍弃了复杂的连杆结构，通过改变气门开闭时间：在吸气冲程结束时，推迟气门的关闭，这就将吸入的混合气又“吐”出去一部分，再关闭气门，开始压缩冲程。这样就使混合气的实际压缩量小于爆炸后的膨胀量，即膨胀比大于压缩比，这就是“米勒循环”。采用了米勒循环的发动机，其基本结构与传统奥拓循环发动机是一致的，只是配气机构做了一定的改变。可靠性有了很大的提升。

现在的发动机因应不同的工况，在奥托循坏（需要动力输出时）和米勒循环（需要省油时）间自动切换。那为什么明明是米勒循环，但叫做阿特金森发动机呢？米勒很悲催，因为在1993年，马自达公司将“米勒循环”注册成了商标，其他厂家在产品层面自然也都不能使用了。虽然大家用的都是米勒循环的原理，不过大体效果也都与阿特金森循环相近，所以大家就都使用阿特金森循环的命名方式了。