发动机效率将达到多高？

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作者：鹤原 吉郎

现在，在日本整车企业，发动机采用阿特金森循环已经成了提高燃效的主流方法。

       已投入实用的汽车阿特金森循环发动机的原理是利用可变阀门正时机构，延迟进气阀的关闭时刻，使吸入气缸内的部分空气返回进气口，从而缩小实际的压缩比。而在需要大输出功率的区域，则提前关闭进气阀，增加停留在气缸内的空气量，借此提高功率。

       那么，“迟闭”进气阀的阿特金森循环发动机为何能提高燃效？通常，在无需太大输出功率的区域，发动机会略微关闭节流阀以减少气缸的进气量。此时，发动机必须在承受节流阀流路阻力条件下运转，会造成泵气损失。而延迟关闭进气阀的阿特金森循环发动机把吸入的部分空气退回到了进气口，因此可以打开节流阀，减少泵气损失。

       现在的汽油发动机是使用三元催化剂来净化尾气，空气与汽油的理论空燃比需要保持在14.7。在无需太大功率的区域，尽量减少燃料供应能够提高燃效，这种情况下，如何在没有损失的前提下减少供应的空气就变得非常重要。通过控制进气阀的关闭时间来调节进气量的阿特金森循环发动机称得上是一种“可变排量发动机”。

       正在欧洲普及的“小型化增压发动机”同样属于可变排量发动机，其原理是减少发动机排量，通过增压弥补功率的降低。与大排量发动机相比，小排量的发动机要想获得相同的功率，就必须开大节流阀，因此能够减少泵气损失。而在功率不足的区域，则利用增压器向发动机输送大量的空气，并且供应适量的汽油，由此实现大功率。也就是说，这种可变排量发动机是利用增压来调节向发动机供应的空气量。

       阿特金森循环发动机存在低速区域扭矩不足的难点，对此，日本整车企业以前的做法是通过结合混合动力系统，或是变速比范围大的CVT（无级变速箱）来加以弥补。但是，通过这次对各家企业的采访，笔者惊奇地发现，不少工程师都把小型化增压发动机看作是继阿特金森循环之后的一种提高燃效的新方式。

       在日本的整车企业中，其实已经出现了采纳小型化增压发动机思路的企业，以及在小型化增压发动机的基础上组合混合动力系统的做法。发动机的高效率化今后将会有怎样的进展？还请大家来年继续关注日经技术在线的报道。

随风1

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作者鹤原吉郎先生询问关于发动机效率的问题，对于阿特金森循环发动机，其提高燃效的主要机制在于通过可变阀门正时机构调整进气阀的关闭时刻。在不需要大输出功率时，通过延迟关闭进气阀，让部分吸入的空气返回进气口，减少泵气损失。这实际上减少了发动机的燃料消耗和废气排放。至于具体的效率提升数值，会受到多种因素的影响，如发动机设计、制造工艺、运行工况等。目前，采用阿特金森循环技术的发动机效率可达到40%以上，但随着技术的不断进步，未来发动机效率有望进一步提高。

shuizhonghua

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作者鹤原吉郎先生询问关于发动机效率的问题，对于阿特金森循环发动机，其提高燃效的主要机制在于通过可变阀门正时机构实现“迟闭”进气阀。在不需要大输出功率的区域，阿特金森循环发动机通过延迟进气阀关闭时刻，让部分吸入的空气返回进气口，减少实际压缩比，从而减少泵气损失。而在需要大输出功率时，则提前关闭进气阀以增加气缸内的空气量，从而提高功率输出。这种设计能够优化发动机的燃烧过程，从而提高发动机效率。目前，随着技术的不断进步，采用阿特金森循环技术的发动机效率有望达到更高的水平。具体的效率数值需要根据不同的车型和应用场景进行详细分析和评估。总体来说，阿特金森循环发动机在提升发动机效率方面具有巨大的潜力。