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米勒循环

阿特金森循环、米勒循环和奥托循环都有什么区别?发动机米勒循环和VVT技术有啥区别

admin admin 发表于2022-08-31 19:57:55 浏览496 评论0

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本文目录

阿特金森循环、米勒循环和奥托循环都有什么区别


      这三种循环的最大区别在奥托循环压缩比等于膨胀比;米勒循环和阿特金森循环压缩比要小于膨胀比,但米勒循环没有复杂的连杆机构,而阿特金森循环有。
      奥拓循环是由德国人尼古拉斯-奥拓根据前人的理论发明并应用。奥拓循环具有四个冲程,分别是吸气、压缩、做功、排气。其最大的特点是:压缩比等于膨胀比,在理论上,发动机在各个阶段都不会出现乏力,扭矩缺失的情况。它还具有运转平顺,升功率高的优点。
      阿特金森循环由英国工程师詹姆士·阿特金森于1882年发明。阿特金森循环发动机,在运作方面和传统的内燃机没有太大的差别,一样要经历进气、压缩、做功、排气四个行程。但阿特金森循环发动机不同于普通内然机的是,它压缩行程和做功行程是不一样的。压缩行程要短于做功行程。所以它的压缩比要小于膨胀比。
      米勒循环是米勒在1940年对阿特金森循环的改进。米勒循环和阿特金森循环一样,压缩比都是小于膨胀比。但米勒循环没有复杂的连杆机构。米勒循环通过改变进气门关闭的时间,改变压缩比。米勒循环在活塞压缩时,推迟进气门关闭的时间,使在进气过程进入气缸内的混合汽流出一部分到进气歧管内,从而改变压缩比。

发动机米勒循环和VVT技术有啥区别

发动机米勒循环和VVT技术区别是采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放,与传统的活塞往复式发动机的直线运动迥然不同,工作时活塞在气缸里做往复直线运动,为了把活塞的直线运动转化为旋转运动,必须使用曲柄连杆机构。

发动机米勒循环和VVT技术方式

转子发动机的运动特点是三角转子的中心绕输出轴中心公转的同时,三角转子本身又绕其中心自转,在三角转子转动时,以三角转子中心为中心的内齿圈与以输出轴中心为中心的齿轮啮合,齿轮固定在缸体上不转动,内齿圈与齿轮的齿数之比为3比2。-米勒循环

这种发动机由德国人菲加士,研究成果的基础上,解决了一些关键技术问题,研制成功第一台转子发动机。转子发动机则不同,它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩,与往复式发动机相比,转子发动机取消了无用的直线运动。-米勒循环

米勒发动机是哪个国家的

是美国的。

米勒循环发动机是一种以奥托循环为基础的机械增压四冲程发动机。米勒循环是由美国机械工程师罗尔夫·米勒于1940年代取得专利发明,但一直到1990年代日本的马自达将其应用在旗下的大型房车系列Millenia之上后,此款发动机设计才开始广为世人所熟知。-米勒循环

米勒循环发动机与奥托循环发动机非常类似。米勒循环通过改变进气门关闭角度控制发动机负荷,从而减少了部分负荷下发动机的泵气损失。解决了采用节气门负荷控制的奥拓循环时,发动机泵气损失大、经济性差等一系列问题。-米勒循环

发动机的膨胀比大于压缩比,在膨胀行程中可最大限度的将热能转化为机械能,达到改善发动机热效率,降低燃油消耗的目的。米勒循环发动机与奥托循环发动机一样,使用活塞、气门、火花塞等部件。

丰田「米勒循环」发动机技术解析:缺少TURBO是硬伤

问题:

丰田阿特金森循环发动机技术水平怎样,双擎动力有哪些技术亮点?

近期有些网友咨询丰田混动汽车的技术与品质问题,在此统一做个总结。

首先丰田使用的内燃机并非标准阿特金森结构,结构特点是功能相当的「米勒循环」;至于错误的命名当然有原因,是规避些什么就不讨论了,不过需要说明两点。

阿特金森循环由英国工程师Atkinson于1882年发明

米勒循环由美国工程师Miller于1947年发明

网络上有些说法称这些技术都是由日系车企创造,显然这是错误的;包括知名度很高的托森差速器(老款普拉多装备),发明者也是美国工程师Vernon Gleasman。所以日系汽车的成长主要基于借鉴,这不能说是错,但是也不要神话了学习能力并不咋滴的日本主机厂。-米勒循环

米勒循环·优缺点

不论阿特金森还是米勒循环结构,实现的结果都是「压缩比<膨胀比」;这样的描述也许不好理解,因为什么是压缩比呢?——概念为活塞在气缸内,由下止点到上止点扫过的容积与动作叫做压缩,气缸总容积减去扫过的容积剩下的空间叫做燃烧室;气缸总容积与燃烧室容积的比例叫做压缩比,参考下图理解吧。-米勒循环

正常的「奥托循环」发动机的压缩比与膨胀比是相同,什么是膨胀比?所谓的膨胀实际指混合油气燃烧做功后的运动状态,可理解为热能推动活塞从上止点到下止点的动作。

两个止点的间距是不变的,那么活塞压缩的行程,则应当等于膨胀做功时的下行行程;两者完全相同就是奥托循环了,那么究竟什么是米勒循环呢?其实说白了就会再简单不过,两个冲程的行程仍旧是相同的,但是奥托循环可以延时关闭进气门,气门的开合步骤如下。-米勒循环

进气冲程-进气门开·排气门关

压缩冲程-进气门关·排气门关

膨胀冲程-进气门关·排气门关

排气冲程-进气门关·排气门开(实际存在瞬间的两组气门同时打开)

压实关闭气门是在压缩冲程中通过特殊的气门凸轮轴实现,简而言之为活塞从下止点开始上行的时候,奥托循环发动机会直接关闭进气门;但是米勒循环会等待活塞往上运动一定距离后再关闭,那么实际压缩行程就要比活塞上行行程短,但是膨胀冲程还是标准的从上止点到下止点,这就是米勒循环——有什么意义呢?-米勒循环

优点:延时关闭气门且活塞上行,此时就不是进行压缩,而是通过活塞实现像“针筒滋水”一样,把气缸内部的混合油气往外推;部分混合气会被推到进气歧管里,那么在关闭气门后,缸内的混合气是不是就比标准排量的空气燃料比少了呢?-米勒循环

答案就是这样喽,结果则是以更少的混合气燃烧做功,做到标准的膨胀比以实现正常运行;这种设计被认定为节油,不过个人认为只能满足对性能要求极低的用户。

缺点:内燃机做功的基础是燃烧燃油,燃烧的本质是碳氢化合物的氧化还原反应;热能虽然是反应的结果,但是空气中的氧气只是作为催化气体,燃油本身才是“能量”。

所以米勒循环发动机在压缩冲程中,把部分混合气挤回进气歧管,耗油量实际是减少了,但是更少的燃油转化出的热能当然也会更低。这就是此类发动机的最大扭矩都非常差的原因,2.5L排量也只有221N·m,这连中等水平的1.5T-奥托循环发动机都不如。而扭矩低则只有依靠拉升转速实现相对高功率,然而扭矩技术过小,结果这是2.5L-131kw的水平,这倒是算不错的1.5T发动机的标准了。-米勒循环

双擎系统

严格意义上的米勒循环并不适合燃油动力汽车,除非通过高压直喷技术提升蒸发性能与燃效,以高效率增压器实现高氧浓度的富氧燃烧;以这两种方式可以实现相对大的扭矩,参考骁云1.5T-米勒循环机。

最大功率136kw

最大扭矩288N·m(1500~3700rpm)

这台机器驱动接近1.6吨的SUV,能够实现的10秒破百;如果换用丰田2.5L-米勒机,加速能力不会比普通后驱面包车更强。所以NA技术的米勒循环发动机只能用于混合动力汽车,说白了就是依靠电动机的恒扭矩和高转速的特点,补偿内燃机的动力的缺失。-米勒循环

这种设计是合理的, 因为电机的转化效率可以超过90%,而内燃机峰值也不过40%;所以以电机作为核心动力元,车辆的综合能耗可以有效的下降。

然而丰田双擎系统使用的ECVT比较尴尬,雷凌卡罗拉的双电机总功率只是50多千瓦,凯美瑞也不过88kw;所谓的ECVT并非传统锥轮钢带的无级变速器,而是集成发电机与驱动电机的“动力系统”,内燃机串联发电机控制一个前进挡,驱动电机当然也只有一个前进挡。-米勒循环

那么问题就很突出了,以双擎凯美瑞为例,去掉发电电机的功率参数后,驱动电机还有多大点呢?很显然是小微型电动汽车的动力标准,电驱系统动力储备无法有效补偿内燃机的不足,最终是综合性能仍旧挺弱;想要让性能不理想的汽车节油,唯一的方式就是温和的驾驶。这就是丰田双擎技术的真实水平,实际价值更适合定位入门级。-米勒循环

米勒循环现身,独家首曝奇瑞1.5TGDI发动机参数,单机热效率再升

奇瑞第三代发动机自从去年开始上市以来,市场反馈效果相当不错,特别是针对机油乳化和增多的问题,奇瑞曾经自动回炉过一次,因而导致相应的拖延,虽说代价不小,但是效果显著,这也为后期的其它机型打下了坚实的基础,起码到现在很少听说奇瑞1.6TGDI发动机本身有什么BUG原因招回升级的,上市什么动力调校水准到现在依然如故,还是那样,既不追求压榨动力,还要保证整机稳定性。-米勒循环

此次曝光的其实是两个动力总成,其中1.5TGDI是我们日常提及的普通直喷增压发动机,其实就是1.6TGDI的缩缸产品(减少行程的可能性更大,缸径应该不会有太大的变化),这次曝光的就是整机参数,算是首次正式曝光,之前推测过一个数据是130Kw和270Nm(还有一个媒体传闻的版本为133Kw、峰值扭矩285Nm),那是按照1.6TGDI的比功率与比扭矩反推的,但是忘记了一个技术提升的切入,那就是1.6TGDI上的200bar喷油口压力提升至350bar,这个数据的更换直接导致1.5TGDI的动力参数几乎与1.6TGDI持平,功率达到了140Kw,扭矩285Nm,功率和参数都分别降低了5Kw、5Nm,这点动力上的损失几乎可以忽略不计了,此外热效率层面则为37.1%,这与1.5TCI版的基本相同。-米勒循环

上图为奇瑞1.6TGDI发动机

如此一来,说实在的,还看什么1.6TGDI发动机,这几乎是完全重叠的性能了,从一个侧面印证了前期的判断,恐怕这1.6TGDI夯实基础之后剩下的就是耐心等待1.5TGDI跟进彻底更换了,千万别小看这1.5TGDI发动机减少了0.1L的排量,这对于整车厂而言显得相当重要,毕竟这真的可以少交税,而且这税是厂家缴纳的,很自然的就会反映到实际售价层面,无形中增加了成本,因此1.5TGDI的全面推广可以说是势在必行。-米勒循环

同期曝光的还有一个1.5TGDI分支机型,不过后缀增加了“米勒”二字,也就是米勒循环(源自大名鼎鼎的阿特金森循环,最出名的就是马自达创驰蓝天发动机),说实在的一堆的技术名词大家肯定听着头晕,甚至嫌烦,简单点来说就是“燃油经济性非常突出”,更直白点就是省油,复杂点解释就是通过控制气门早关,来实现膨胀比大于压缩比,进而让燃烧过程效率更高,以此来实现省油的目的。与普通的奥拓循环相比,因为膨胀比大于压缩比,使得废气的利用率再次提升,在吸气冲程技术时推迟气门关闭时间,将吸入混合气再次反出去关闭气门,开始下一个压缩冲程。-米勒循环

同时能够看到的是米勒版的1.5TGDI发动机功率为130Kw,峰值扭矩为260Nm,数据缩水不少,但是考虑到38.1%的热效率,节油层面的贡献显然要比奥拓循环的1.5TGDI普通发动机更为抢眼,忽然一个机灵,这是不是就是传闻中的插电混动版的专属发动机?由于混动技术的加入,那么动力方面的损失完全可以忽略不计,甚至借助电机的助力还能提升整车动力性能,再想想T1D插电混动版里提及的“混合动力发动机开发”的字眼(国家重点项目),这种联想的可能性看来是非常之高,专为插电混动开发的机型。-米勒循环

目前动力总成部分不出意外应该是搭车路试阶段,运用车型较为广泛,其实就是前面提及的排量问题,税率方面的成本优势明显,当然也不是所有车型都能值得匹配(比较成本方面还是要高于1.5TCI发动机的),预计还是后期跟进的全新车型如M1E等陆续匹配搭载。-米勒循环

米勒循环发动机的特点

奥拓循环的压缩比等于膨胀比,意味着增大膨胀比的同时压缩比也同样增大,从而引起发动机爆震倾向增大。米勒循环是低温循环能够有效降低发动机爆震倾向有效提高发动机热效率。米勒循环的特点是发动机的有效压缩比小于膨胀比。米勒循环实际上是改变了进气门关闭时刻,从而改变了发动机的实际压缩比。发动机压缩比和膨胀比分离,增大了膨胀功,并有效抑制发动机爆震。米勒循环不仅能够抑制发动机爆震还能降低 NOx排放。米勒循环的优势还体现在:部分负荷时通过推迟进气门关闭角度实现负荷控制,取代了节气门。减小了发动机的泵气损失,实现提高几何压缩比以达到改善天然气发动机经济性的目的。因此米勒循环具有减少部分负荷泵气损失,增加膨胀功,提高发动机热效率,降低缸内燃烧温度,减小热荷,降低 NOx排放等优势。-米勒循环