传统的汽车由单一动力源驱动,所有动力均来自发动机。这使得按最高车速、最大爬坡、极限加速性等动力性要求设计的发动机功率,与整车一般行驶工况下的功率需求之间存在较大差别,发动机大部分时间工作在轻载、低负荷工况,因此发动机效率低,排放性能差,造成整车燃油经济性和排放性的恶化在传统发动机(奥托循环发动机)中,压缩比和膨胀比是一样的。与传统发动机相比,除进气、压缩、做功和排气之外,阿特金森循环发动机还有“回流”,在压缩行程中,通过延迟关闭进气门,部分气缸内的空气燃油混合气被压回到进气歧管中。其最大特点就是做功行程比压缩行程长,也就是我们常说的膨胀比大于压缩比,更长的做功行程可以更有效地利用燃烧后废气残存的高压,所以燃油效率比传统发动机更高一些,其工作原理如图1-20所示。
发动机部分负荷时,通过VVT-i控制实现进气门延迟关闭,使得有效压缩比变小,同时加大节气门开度,利用进气门开闭时刻来调节负荷,减少了进气过程的泵气损失。另外膨胀比大于压缩比也使得膨胀压力下降后开始进行排气行程,能够更大限度地将热能转化为机械能,提高发动机的热效率,降低燃油消耗率(阿特金森循环方式如图1-21所示),因此阿特金森循环发动机在混合动力乘用车上得到广泛的应用。
