012 阿特金森和米勒循环
那天和朋友聊天，忽然谈论到米勒循环。我心想：“米勒循环难道不是压缩比大于膨胀比吗？”，那阿特金森循环又是什么？在脑子的印象中这两个好像是一个东西。才发现自己的专业知识又白学了，干紧查点资料恶补一下。
仔细查阅才知道，其实这两种循环很类似，只是其实现方式略有差别。其实质利用原理均是做功膨胀比>压缩比！
奥托循环vs米勒&阿特金森循环。（© Animated Engines）
如图阴影处所带来的收益，就是其中一个大家所说的增加做功方面的收益！但是经常被大家所忽略的是后两者在减少泵气损失方面所带来的贡献。我会在后面结合米勒循环具体来说说这点。
内燃机中的损失。（© Animated Engines）
阿特金森循环
英国工程师 James Atkinson （詹姆斯·阿特金森）在使用奥托循环内燃机的基础上，通过一套复杂的连杠机构，使得发动机的压缩行程大于膨胀行程，这种巧妙的设计，不仅改善了发动机的进气效率，也使得发动机的膨胀比高于压缩比，有效地提高了发动机效率，这种发动机的工作原理被称为阿特金森循环。
当时的奥托循环发动机不同的是，这款发动机压缩行程和做功行程时，活塞的位移是不一样的。阿特金森发动机使用了较为复杂的连杆作为动力从活塞到曲轴的输出，而活塞实际行程如下图所示。
阿特金森循环发动机原理。（© Animated Engines）
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，不仅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。
阿特金森循环发动机机械结构。（© 车168）但复杂的连杆在体积上和故障情况都不如奥托发动机，所以在汽车上未能普及，不过船用、发电等大型柴油机在很大程度上借鉴了阿特金森发动机这种特性，可谓失之东隅收之桑榆。
米勒循环
米勒循环的实质与阿特金森循环相同，都是膨胀比>压缩比，但由于阿特金森循环发动机的膨胀冲程增加过大，且故障率较高，实现起来很有难度，还会增加发动机的外形与尺寸，于是人们摒弃了其中复杂的连杠机构采用灵活的配气正时来实现这一点。
理论上来说，采用进气门早关与进气门晚关实现米勒循环并没有本质区别，此时可以加大节气门开度甚至取消节气门以维持进气量不变，因此进气压力可以提高，从而减小泵气损失。
但实际发动机中一般都采用进气门晚关，因为这样可以充分利用进气惯性增加进气量，而且晚关还可以增加进气来冷却气缸，降低混合气压缩终点温度，从而减少爆燃倾向。
由于常规汽油机在中、低负荷下的泵气损失占到整个循环净指示功的30~40%，因此米勒循环具有很大的实用价值。而实现米勒循环的关键就是可变气门正时（VVT）技术，此外米勒循环发动机一般都采用增压技术，以弥补进气门早关、晚关所造成的进气充量损失。
常规发动机配气图解（© Autohome）
米勒发动机配气图解（© Autohome）
Ps：现在车市上有许都企业都自称是“阿特金森循环”发动机，其实都只是米勒循环的衍生叫法，是车企为了避免无谓的权利纠纷罢了。
参 考 资 料
【1】深度解读发动机 阿特金森和米勒循环（汽车之家）
【2】阿特金森循环（Animated Engines）【3】汽车发动机原理（清华大学）
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