科普词条：阿特金森循环

导言：

在今天的汽车圈里，许多被各大厂商争相宣传的技术，其实并不是近几年才出现的。例如抬头显示、电控悬架，甚至电动汽车，都曾在过去某个时代短暂亮相，或者在少量车型上出现，但由于成本高、技术不成熟，最终没能真正普及，阿特金森循环也是如此。

阿特金森循环是一项应用在发动机上的技术，但与那些专注提升动力的技术不同，它的重点在于让燃油发挥更大价值，让发动机在日常行驶中更省油。它最早可以追溯到19世纪80年代，但直到20世纪末，随着电控技术和混合动力的发展，这项技术才重新受到关注，进入人们的视野。

阿特金森循环的原理

要理解阿特金森循环，先从发动机最常见的奥托循环说起。奥托循环的工作方式很固定，共有四个步骤，吸气、压缩、做功和排气，因此也被称作四冲程发动机。活塞不断往复运动，空气和燃油被吸入气缸，压缩后点火燃烧，燃烧产生的膨胀气体推动活塞做功，最后排出废气。

阿特金森循环和普通循环示意图

阿特金森循环和奥托循环一样，也是基于四冲程发动机的原理工作起来的。两者不同的是，奥托循环的工作步骤是实打实的吸进多少空气就压缩多少、燃烧多少，每一次做功都按固定步骤完成。而阿特金森循环的关键在于改变进气门关闭的时机，它会在活塞上行压缩的前半程延迟进气门关闭，让部分空气回流到进气道，相当于压缩时轻松了一些。

这样一来，发动机在压缩空气时不必花额外力气对抗阻力，燃烧产生的能量更多地被用来推动活塞，减少了能量浪费，提升了热效率，也就让发动机在日常行驶中更省油了。

阿特金森循环的缺点和发展

那么为什么19世纪80就出现的技术真正进入大规模应用却等了一个多世纪？阿特金森循环之所以在早期没有得到广泛应用，主要是由于虽然它通过延迟关闭进气门让膨胀比大于压缩比，从而提高了热效率，但也正因为它在压缩阶段主动放掉了一部分空气，导致在低转速时扭矩明显不足。因此，这直接导致了车辆在起步时缓慢无力，在急加速和爬坡时也难以瞬间获得爆发力。

1997年，丰田通过第一代普锐斯，将阿特金森循环带入混动领域

不仅如此，早期要实现这种延迟气门的结构成本也很高。如此一来，又贵又难开，自然得不到大规模量产。到了20世纪末，阿特金森循环终于迎来了自己的光辉时刻。一方面，电子控制技术成熟，发动机不再依赖机械结构就能通过电控系统精准调节气门，成本直接降低。另一方面，新能源时代的到来，让混合动力技术和阿特金森循环成为了黄金搭档。电机可以在起步、超车、爬坡这些最需要瞬时动力的时候直接释放，而一旦进入市区巡航、高速稳定行驶时，就交给阿特金森循环接手，把油省优势发挥到极致。

丰田是首个将阿特金森循环发动机与现代混动技术结合的品牌

结语

阿特金森循环就像一匹出生得太早的千里马，在那个唯扭矩论英雄的年代，空有一身本领却无用武之地。但当电控技术成熟、混合动力登上时代舞台，这匹被埋没了百年的千里马终于等来了伯乐，两者分工明确，互相配合，已然成为天作之合。

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