阿特金森循环发动机平均值模型的辨识研究
丰田阿特金森循环发动机原理
丰田阿特金森循环发动机原理一、丰田阿特金森循环发动机的基本原理1.循环过程：丰田阿特金森循环发动机利用阿特金森循环过程来提高燃油经济性。
阿特金森循环是一种将压缩比控制在较低水平，以减少热损失和为增加爆发效率而设计的循环过程。
2.点火方式：丰田阿特金森循环发动机采用了燃油直喷技术，即燃油通过喷油嘴直接喷入气缸内的燃烧室。
这种直喷方式可以提高燃料的混合效率，减少燃料消耗和排放物的产生。
此外，燃油直喷技术还可以控制燃烧过程，提高燃油的燃烧效率。
3.混合介质：丰田阿特金森循环发动机在汽缸内部采用了电动机和燃油发动机的结合，即同时使用汽油和电力作为驱动力。
这种混合介质的使用可以提高燃油经济性，减少污染物排放。
二、丰田阿特金森循环发动机的优势1.高效率：丰田阿特金森循环发动机的使用可以提高燃料经济性，减少燃料消耗。
通过控制混合介质的使用，可以根据驾驶条件选择电动机或燃油发动机的使用比例，进一步提高燃料经济性。
2.低排放：丰田阿特金森循环发动机的使用可以减少污染物排放。
燃油直喷技术可以控制燃烧过程，减少燃料消耗过程中产生的污染物。
此外，燃油直喷技术还可以降低温室气体排放，减少对环境的影响。
3.动力输出平稳：丰田阿特金森循环发动机的使用可以提供更加平稳的动力输出。
混合介质的应用可以平衡电动机和燃油发动机之间的运作，实现无缝切换，并减少噪音和震动。
4.轻量化设计：丰田阿特金森循环发动机采用轻量化设计，减少了整体重量，提高了车辆的操控性和稳定性。
此外，轻量化设计还可以减少能量损失，进一步提高燃料经济性。
总结：丰田阿特金森循环发动机通过独特的气缸内直喷燃油直喷技术，以及电动机和燃油发动机的结合，实现了更高的燃料经济性和低排放。
它的优势包括高效率、低排放、动力输出平稳和轻量化设计。
丰田阿特金森循环发动机在减少对环境的影响和提高驾驶性能方面具有重要意义，值得进一步研究和应用。
阿特金森发动机
在常规奥托循环发动机的做功冲程完成后， 封闭在汽缸内的气体压力仍然有3~5个大气 压。在排气冲程中，这部分气体的热量白 白地排放到大气中。阿特金森循环就是通 过提高做功行程的做功量，在膨胀行程末， 汽缸内的压力降为稍高于大气压，再将排 气气门打开，则会提高燃油效率。
Atkinson循环热效率较高是因为降低了两方面的损耗：一是在部分负 荷时它工作在最佳膨胀比下，燃料的热效率高；二是进气冲程中没有 节气门的节流作用减少了泵气损失。如图3中传统Otto循环示功图的 阴影部分就是泵气损失部分，而Atkinson循环的示功图中就不存在这 部分损失。 图3示功图中P0为大气压力，说明了Otto循环在部分负荷时是在小于 大气压力状态下进气，而Atkinson部分负荷时是利用进气门晚关时刻 而不是节气门开度来控制负荷。因此进气管压力基本保持为大气压力 状态，这就消除了进气时因泵气作用而造成的损失。
目前油电混合动力汽车中，基本上对于发 动机进行了重新设计或重大改进，许多阿 特金森循环是在汽油机的基础上改造得到 的，这种循环具有高热效率、高膨胀比、 紧凑型倾斜挤气燃烧室，由于电机承担了 解功率调峰的作用，发动机可以舍弃非经 济工作区的动力性面追求经济工作区的高 效率，其主要目的是追求高的热效率而不 是高功率。
1947年美国工程师拉尔夫·米勒在简单的奥托循环发动机 的基础上实现了高燃油效率的阿特金森循环。他不是像詹 姆斯·阿特金森那样，机械地实现做功行程大于压缩行程， 而是让进气门在压缩行程中关闭，尽管这样会造成吸入汽 缸的油气混合物在活塞开始上升时又部分地被推出汽缸。 压缩行程可以通过控制进气门关闭的时刻来恰当地设置。 因考虑到压缩行程又被分为两个阶段（燃油喷射阶段和实 际的压缩阶段），这种发动机有时又被称为“五冲程发动 机”。最大输出功率的损失部分的抵消了阿特金森循环发 动机燃油效率的提高。由于储备功率的原因使得发动机的 燃油效率稍微有所降低。阿特金森循环发动机的补偿方案 是采用机械增压，同时保证了高功率响应和较高的燃油效 率，Mazard Eunos 800M（九十年代中期马自达高级品 牌——俊朗）就是采用的此类发动机。
阿特金森循环(Atkinson cycle)
Atkinson循环在混合动力汽车中应用的优势姓名：邓忠伟学号：01402091081. Otto 循环发动机不利于节能的因素1.1 部分负荷燃油消耗率高车辆在正常运行时所需要的功率是很小的, 但实际使用中为了保证加速与爬坡能力, 需要选配较大功率的发动机, 这就使得发动机在经常运转部分负荷工况下的燃油消耗率远高于最佳燃油消耗率,造成整车能量利用率低、燃油经济性差。
1.2 泵气损失泵气损失是造成Otto 循环发动机低负荷工况运转时燃油消耗率高的主要原因。
节气门在部分开度时造成节流, 以及曲轴箱和进气管的压差对活塞下行造成阻力, 都造成了能量损失。
采用节气门控制负荷的发动机即使在高速路行驶时也存在泵气损失, 只有在全力加速或爬坡时节气门全开, 不存在额外的进气管节流损失。
Otto循环在部分负荷时的能量损失是和发动机参数联系在一起的: 泵气损失与进气节流相联系、热效率的降低与不合适的压缩比和膨胀比相联系。
1.3 小膨胀比发动机将燃油化学能以热能形式释放出, 并转化为机械功。
热能转化为机械功的比率由膨胀比决定。
膨胀比为排气门打开时气缸容积与混合气被点燃时气缸容积比值。
膨胀比越高, 转化为机械功的热能越多。
在Otto循环发动机中膨胀比和压缩比基本相当。
而压缩比有一上限, 超过此上限便会产生爆震, 给汽油机造成很大危害。
因而对于给定燃油辛烷值的汽油机来说要避免爆震就不能有大的膨胀比。
1.4 过浓的混合气传统Otto 循环发动机通过加浓混合气满足输出功率增加的需要。
浓混合气在发动机内并不能完全被利用, 作为HC排放物被排到大气中或者在催化转化器中被氧化掉, 降低了燃油利用率。
2. Atkinson循环的原理及优势2.1 Atkinson循环发动机的工作原理1884年James Atkinson发明了Atkinson 循环发动机。
Atkinson循环发动机是在Otto循环发动机的基础上多了一个回流过程, 包括进气、回流、压缩、膨胀和排气五个过程。
阿特金森循环发动机名词解释
阿特金森循环发动机名词解释阿特金森循环是一种内燃机的循环过程，通常用于发动机的燃烧过程中，其名称来自于19世纪末发明家尼古拉斯·奥古斯特·奥托·阿特金森。
阿特金森循环是一种四冲程发动机的循环过程，包括吸气、压缩、爆发和排气四个阶段。
首先，在阿特金森循环的第一阶段，即吸气阶段中，汽缸活塞向下移动，将进气门打开，使燃油和空气混合物进入汽缸内。
这个步骤的目的是将外部空气引入汽缸，以备后续的燃烧过程使用。
接下来，在第二阶段压缩阶段中，活塞向上移动，关闭进气门，将混合物压缩在汽缸内。
这个步骤的目的是增加混合物的密度和温度，以便于后续的燃烧过程。
第三阶段是爆发阶段，也被称为燃烧过程阶段。
在这个阶段，混合物被点燃，产生高温和高压的气体。
由于高压气体的作用力，活塞被迫向下移动，产生曲柄轴的旋转运动。
最后，在第四阶段排气阶段中，排气门被打开，活塞向上移动，将燃烧产生的废气排出汽缸外。
这个步骤的目的是清除燃烧产生的废气，并为下一次循环的开始做准备。
阿特金森循环在内燃机中的应用主要有两种形式：汽油机和柴油机。
在汽油机中，阿特金森循环使用的是一个称为正时法的点火方式。
正时法是通过点火蜡烛在燃烧室中点燃混合物，产生燃烧所需的能量。
汽油机通常具有较高的燃烧效率和较低的排放，适用于小型车辆和家用设备等应用。
而在柴油机中，阿特金森循环使用的是一种称为压燃法的点火方式。
压燃法是通过高温和高压的气体自燃来点燃柴油，不需要使用点火蜡烛。
柴油机通常具有较高的功率和燃油效率，适用于大型车辆和工业设备等应用。
总的来说，阿特金森循环是一个优化的发动机循环过程，通过合理的吸气、压缩、爆发和排气四个阶段，实现了内燃机燃烧的高效率和低排放。
这种循环方式在汽油机和柴油机中被广泛使用，为各种交通和工业应用提供了可靠的动力来源。
混合动力汽车用Atkinson循环发动机的探讨
器， 这种汽车的经济性能和排放性能都得到了很大 的改善， 而且发展混合动力汽车仍可以利用现有公 共设施（ 加油站、加气站等） 。发展混合动力汽车的基
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本程序所计算出的结果是在误差允许范围内的， 对
版社， １９９３． ［ ４］ 官 章 全 ， 唐 晓 卫．Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋６．０ 编 程 实 例 详 解 ［ Ｍ］ ．北 京 ：
电子工业出版社， １９９９．
Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒ ｃｈ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅ Ｓｈａｆｔ Ｓｈｏｃｋ Ａｂｓｏｒ ｂｅｒ Ｄｅｓｉｇｎ
ＮＩＮＧ Ｃｈｅｎｇ－ ｇａｎｇ， ＹＥ Ｓｈｅｎｇ－ ｙａｎ， ＹＡＮＧ Ｚｈｉ－ ｈｕｉ （ Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７０， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ：Ｗｅ ｈａｖｅ ｄｉｓｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅ Ｓｈａｆｔ Ｓｈｏｃｋ Ａｂｓｏｒｂｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｏｆ ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｓ ｖｅｒｙ ｃｌｏｓｅ ｔｏ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｄａｔａ．Ｉｔ ｕｓｅｄ ｔｈｅ Ｈｏｌｚｅｒ ｔｈｅｏｒｙ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｆｒｅｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｔｏ ｈｅｌｐ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｏｆ ｆｏｒｃｅｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｅｍｂｏｄｙ ｔｈｅ ｓｈａｆｔ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｅｘａｃｔｌｙ ａｎｄ ｓｈｏｒｔｅｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｔｉｍｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｅｎｇｉｎｅ； ｓｈａｆｔ； ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ； ｓｈｏｃｋ ａｂｓｏｒｂｅｒ
阿特金森循环发动机简介
阿特金森循环原理
阿特金森发动机的特点是高压缩比，长膨胀行程，其排气行程>做功行 程>进气行程>压缩行程，其活塞的做功行程要比进气行程大，这样进 气量可以相对减少，通过进气门关闭延迟，使得部分混合气体被推回 到进气歧管中，这样每次进入燃烧室的理论空燃比的混合气体量便相 对减少了，面做功行程又相对增加了做功量，所以燃油经济性得到了 提高。
阿特金森循环发动机
阿特金森循环发动机
一、阿特金森循环发动机的由来及发展 二、阿特金森循环发动机的结构及工作原理 三、阿特金森循环与奥托循环的比较 四、阿特金森循环发动机的应用
一、阿特金森循环发动机的由来及发展
普通汽车发动机都是基于奥托循环的，它包括进气、 压缩、做功和排气四个冲程。在奥托循环发动机里，在进 气行程中油气混合物被吸入汽缸，当活塞到达下止点后， 进气门关闭，油气混合物被封闭在汽缸中，在压缩和做功 行程中分别被压缩和点燃。这样，膨胀比就几乎等于发动 机的压缩比，很难提高。1884年James Atkinson发明了 Atkinson循环发动机，阿特金森发动机是一种高压缩比， 长膨胀行程的内燃机工作循环。因为这种循环结构比较复
• 随着技术的不断创新，现在又出现了一种新型的 阿特金森循环发动机，这是一种使用机械增压的 多循环发动机，其活塞在汽缸内由滚子引导沿着 垂直方向运动，因此就不需要起导向作用的裙部。 它操纵杠杆的一端，杠杆的中部与连杆相连，连 杆将活塞的上下往复运动转化为曲轴的旋转运动。 杠杆的另一端可以通过调整机构升高或降低来控 制活塞运动的上下止点位置（有效行程），从而 达到改变压缩比和膨胀比的目的。
阿特金森循环活塞形状研究
阿特金森循环活塞形状研究Research on Piston Shape in Atkinson Cycle王振喜陈海娥李红洲刘耀东段加全武珊中国第一汽车股份有限公司技术中心摘要: 本文采用3维CFD软件Converge对一汽1.3L PFI阿特金森循环发动机进行模拟，分析了不同活塞形状对缸内流动及燃烧速率的影响。
结果表明，活塞凹坑的直径、深度及凸台的高度对缸内流动及燃烧有较大的影响，活塞凹坑和凸台有较大的优化空间。
关键词:阿特金森循环活塞凹坑活塞凸台 ConvergeAbstract:The influence of piston shape on flow and combustion rate in FAW 1.3L PFI Atkinson cycle Engine was simulated by CFD software Converge.The results show that the diameter,depth of the piston pit and the height of the piston bulge significantly influence flow and combustion rate in cylinder, and piston pit and piston bulge have special optimizations available.Key words:Atkinson cycle Piston pit Piston bulge Converge1 概述随着油耗法规的日益严格，各大汽车厂商面对巨大的压力，一些降低燃油消耗的新技术应运而生，阿特金森循环就是其中之一。
相对于传统发动机，阿特金森循环发动机主要通过采用进气门晚关策略和提高压缩比实现。
阿特金森循环能通过降低部分负荷工况的泵气损失来提高燃油经济性[1-4]，但由于改变了进气门关闭相位，其缸内湍动能水平明显减弱，燃烧速度降低[5-6]。
小排量发动机应用阿特金森循环降油耗研究
压缩终了的温度降低，降低发动机爆震倾向 可以拥有更高的几何压缩比，所以其热效率 得到进一步提升。
3 技术路线 本文研究的对象为 1.5L 自然吸气直喷发
动机，发动机原机基本参数如表 1 所示。现 计划应用阿特金森循环，提高发动机的热效 率至 39%，未来可以匹配混合动力整车，整 体达到行业先进水平。
关键词：阿特金森循环 冷却 EGR 技术 降油耗
Research on Fuel Consumption Decrease Of Small Displacement Engine By Atkinson Cycle Wang Taisheng Wang Wenguang Long Gui
A b s t r a c t ：The application of Atkinson Cycle in small displacement engine can effectively suppress knock and reduce pump air and improve engine thermal efficiency. The test results show that the fuel consumption rate decreases in most HEV working areas of the engine after the application of the Atkinson cycle, and the decrease rate reaches 3%~6%. With additional application of cooling EGR technology, the engine thermal efficiency is further improved to 39.1%, which meets the development goal.
阿特金森循环发动机的应用及优缺点
阿特金森循环目前油电混合动力汽车中，基本上对于发动机进行了重新设计或重大改进。
如丰田Prius的1.5升汽油机（1NZ-FXE）采用了阿特金森循环，它是在1NZ-FE的基础上改造得到的。
这种循环发动机具有高热效率、高膨胀比、紧凑型倾斜挤气燃烧室（以形成有利于燃烧的挤气涡流）以及铝合金缸体，其主要目的是追求高的热效率而不是高功率。
由于电机承担了功率调峰的作用，发动机可以舍弃非经济工作区的动力性能而追求经济工作区的高效率。
如，日本丰田Prius所用的发动机的工作区域设定在1000~4500rpm。
在常规奥拓发动机的做功冲程完成后，封闭在汽缸内的气体压力仍然有3~5个大气压。
在排气冲程中，这部分气体的热量白白的排放到大气中。
如果提高做功行程的做功量，在膨胀行程末，汽缸内的压力降为稍高于大气压，再将排气气门打开，则会提高燃油效率，这种工作循环被称之为阿特金森循环，具有这种循环的发动机被称之为阿特金森循环发动机。
阿特金森循环发动机的热效率较之传统的奥拓循环发动机的提高有赖于控制泵气损失和在保持压缩比不变的前提下增大了膨胀比。
在1885年，阿特金森循环的实现是通过曲柄和气门等机构，其燃烧室的容积用以保持固定的压缩比，而膨胀比是随着载荷变化而变动以此来优化燃油效率。
在二十世纪初，工程师试图通过复杂的连杆机构以期实现不同的冲程，事实证明这种做法并不适用。
后随着电子技术的发展，可变气门配气相位（VVT）使得阿特金森循环真正成为可能。
福特和丰田公司已经将阿特金森循环发动机商品化，应用于其混合动力汽车上。
这类发动机的缺陷：有了可变进气正时技术，这种技术是非常容易实现的，但为什么这种技术未能普及广泛发动机之上呢？其原因如下：1、独特的进气方式让低速扭矩很差在低速时，本来就稀薄的混合气在“反流”之后变得更少，这让该类发动机低速扭矩表现很差，用于车辆起步显然动力不够，谁都不愿意自己的爱车输在起跑线上，厂商也不愿因此而让自己的商品落后于别家。
新能源汽车运用技术试卷A
东莞联合高级技工学校2017 ～ 2018 学年第 一 学期 期末考试试卷编号：QD-851b-24 A/1 流水号： 出卷人： 审核人：1 考试科目: 《汽车新能源运用技术》 卷 号:A 卷 使用班级： 预汽修1731考试形式:开卷□ 闭卷□ 操作□班级：____________ 姓名：_____________ 学号:__________ 分数:___一、填空题（每空 1。
5 分,共 27 分）1、新能源汽车是指采用作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
2、新能源汽车的类型有：3、电动机（Motors ）是把转换成的一种设备。
它是利用通电线圈（也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子鼠笼式闭合铝框形成磁电动力旋转转矩。
4、电动汽车的动力蓄电池可以分为__________、__________和________三大类。
5、变频器（Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变(直流变交流）、、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。
6、典型蓄电池管理系统主要由__________、__________均衡管理、热管理和数据通信等模块组成。
7、超级电容器是一种新型储能装置，具有_________，_________,温度特性好，节约能源和绿色环保等特点。
超级电容器用途广泛8、燃料电池实际上不是“电池”，而是一个大的发电系统.对于质子交换膜燃料电池,需要有__________、_________、发电系统、水处理系统、热管理系统、电力系统以及控制系 9、太阳能电池是利用_________ 作用直接产生电能的,是对环境无污染的可再生能源。
10、程器的安装位置可以分为_________、_________和车载式三种。
阿特金森循环发动机的工作原理
阿特金森循环发动机的工作原理
嘿，朋友！今天咱来聊聊超厉害的阿特金森循环发动机的工作原理。
你知道吗，这玩意儿就像是汽车的一颗强大心脏！
想象一下，普通的发动机就像是一个按部就班工作的家伙，而阿特金森循环发动机可不一样，它有自己独特的“魔法”。
它在工作的时候，进气门开启的时间会特别长，这不就好比你敞开大门，尽情地让空气涌进来，哇，那可真是痛快！
比如说，在压缩冲程的时候，它不像普通发动机那样把气体压缩得特别厉害，而是稍微“偷懒”一下。
哎呀，这可不是真偷懒哦，这是它的策略！就像我们在做事的时候，有时候灵活一点反而效果更好。
你说是不是很神奇？
然后在做功冲程，那可就厉害了！燃料燃烧后产生的能量能更高效地被利用，就像我们跑步的时候，每一步都踩得特别实，能快速往前冲。
然后排气冲程也顺顺利利的完成啦。
“这阿特金森循环发动机究竟有啥了不起的呀？”有人可能会这么问。
嘿，这可太了不起啦！它能让汽车更省油啊，这可给咱老百姓省了不少钱呢！而且还更环保，对环境也有好处，这不是一举多得吗？反正我是觉得，这阿
特金森循环发动机真的是汽车领域的一大创新，给我们的出行带来了很多好处。
它就像是一个默默无闻的英雄，在背后为我们的出行保驾护航！我真的太喜欢它啦！。
基于智能算法的HEV用阿特金森发动机油路及动力系统平均值模型实时辨识方法研究
基于智能算法的HEV用阿特金森发动机油路及动力系统平均值模型实时辨识方法研究郭海龙;张永栋;张胜宾【摘要】混合动力电动汽车(HEV)用阿特金森循环发动机具有高压缩比和大进气行程,有别于常规发动机,特别适合于HEV对发动机工况的要求。
以某款4缸16气门发动机为研究对象,分析了其油路和动力输出平均值模型。
对发动机36个结构参数进行了测量,并采集了不同工况下270组发动机的127个运行参数,首先进行了小波滤波,其次通过构造超定超越方程组,利用最小二乘法及遗传算法进行求解,然后运用粒子群算法进行寻优计算,最终辨识出了该发动机油路及动力输出子系统平均值模型的28个待辨识参数。
所提出的模型辨识方法和辨识结果可进一步应用于HEV 用发动机及整车系统的实时控制,以解决发动机在使用过程中因老化及性能变化导致整车控制策略不能实时调整,使得HEV节能减排效果恶化的难题。
【期刊名称】《重庆理工大学学报》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】8页(P28-34)【关键词】混合动力电动汽车;阿特金森循环发动机;平均值模型;参数辨识;智能算法【作者】郭海龙;张永栋;张胜宾【作者单位】[1]广东交通职业技术学院汽车与工程机械学院,广州510650;[1]广东交通职业技术学院汽车与工程机械学院,广州510650;[1]广东交通职业技术学院汽车与工程机械学院,广州510650【正文语种】中文【中图分类】U469.7发动机是非插电式混合动力电动汽车(HEV)的油电转换及动力驱动的动力源，也是插电式HEV的重要动力源之一，其节能特性将极大地影响整车的节能效果，因此对发动机进行建模研究对于整车控制策略优化具有重要意义。
目前发动机模型有循环模拟、传递函数和平均值模型(average value model，AVM)。
AVM模型因以某时间段内的参数均值为标准得到较为广泛的应用[1]。
AVM最早由Rasmussen 提出，Hendricks给出了通用表达式，相关学者也对其进行了改进[4]，但对象均为奥托循环发动机。
基于阿特金森循环的某发动机的凸轮型线优化仿真
基于阿特金森循环的某发动机的凸轮型线优化仿真李浩;刘览【摘要】针对某款阿特金森循环汽油机的开发设计,开展凸轮轴型线的设计研究;运用CAE仿真软件分析凸轮轴型线方案,比较各方案在外特性工况、部分负荷工况、低温冷启动以及增压器匹配等方面的影响,预测各方案的动力性和经济性,给出凸轮轴建议选取方案,对减少试验开发周期和工作量具有重要指导作用.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)016【总页数】3页(P46-48)【关键词】阿特金森循环;凸轮型线;发动机【作者】李浩;刘览【作者单位】安徽合肥江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230601;安徽合肥江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230601【正文语种】中文【中图分类】U462.1CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-46-03 当前内燃机发展迅速，其性能指标也被要求一再提高，即动力性上更强劲、经济性上更节油。
这就对发动机配气机构提出了更高的要求，而配气凸轮型线是配气机构的核心部分，是影响发动机充气效率、泵气损失以及内EGR率的重要因素。
因此，选择合理的凸轮型线对于发动机动力性和经济性性能有着重要作用[1-3]。
利用CAE仿真方法可对凸轮型线进行优化，并准确预测发动机性能、挖掘其最大潜力，从而根据自身需求对方案进行选择，降低后期试验开发周期和工作量。
本文研究对象是由常规发动机做变型改动设计而来的阿特金森循环发动机。
相比常规发动机，阿特金森循环具有进气门开启持续期较长的特点。
在吸气冲程末期压缩冲程初期，活塞运动到下止点向上某一位置处，进气门才关闭；晚关进气门将导致气缸内气体回流，相当于减少了一部分油气混合物；在相同工况下，空燃比一定时，进气量减少，燃油量也相应减少。
因此，阿特金森循环发动机的各项设计指标也应当适当降低，即合理牺牲部分动力性以满足开发目标要求、突出经济性上的贡献。
阿特金森高效发动机设计开发及试验验证
阿特金森高效发动机设计开发及试验验证郭东劭; 胡景彦; 吉炎; 马学建; 刘清昭【期刊名称】《《汽车工程师》》【年(卷),期】2019(000)011【总页数】6页(P45-50)【关键词】阿特金森发动机; 节能减排; 高效; EGR; 高滚流; 高压缩比; CAE【作者】郭东劭; 胡景彦; 吉炎; 马学建; 刘清昭【作者单位】浙江钱江摩托股份有限公司; 宁波市鄞州德来特技术有限公司【正文语种】中文随着国家节能减排法规标准的逐渐加严，传统内燃机领域希望能够进一步应用先进技术，大幅度实现节能减排效果。
国外知名车企的高效发动机技术已成功上市[1-3]，并匹配于部分车型，后续会全面应用覆盖，而国内高效发动机的设计开发还处于起步阶段。
基于此，文章开发了一款高效阿特金森发动机，达到了40%的热效率水平，目前正处于小批量生产阶段，预计于2019 年年底上市。
1 项目目标确定1.1 发动机总体设计开发目标本项目的目标是设计和开发一款四缸阿特金森汽油发动机，满足国产化生产需求，达到技术协议要求的性能、油耗、国Ⅵ排放的工程目标。
该发动机主要技术特征包括：阿特金森循环、高滚流气道、高压缩比、中置双VVT、外部冷却EGR 等，主要结构参数及性能指标，如表1 所示。
表1 四缸阿特金森汽油发动机结构参数及性能指标images/BZ_47_200_2496_2291_2572.pngimages/BZ_47_200_2621_2291_26 82.pngimages/BZ_47_200_2733_2291_2794.pngimages/BZ_47_200_2845_2 291_2906.pngimages/BZ_47_200_2957_2291_3018.pngimages/BZ_47_200_ 3070_2291_3130.png发动机型式缸径×行程/mm×mm缸间壁厚/mm压缩比燃油喷射形式机油消耗/（g/（kW·h））L4、16 V、气道喷射（3.8×105 Pa）、DOHC、DVVT、水冷79×95 7 13/13.5气道喷射≤0.3%最大功率点的汽油消耗率怠速转速/（r/min）最高使用转速/（r/min）排放水平最大净扭矩/N·m（转速在4 000 r/min）外特性最低燃油消耗率/（g/（kW·h））万有特性最低燃油消耗率/（g/（kW·h））750±50 6 150国Ⅵ170 240 210发动机主要指标包括发动机额定功率、发动机最大扭矩、低速扭矩、发动机关键油耗点等，体现了该款发动机主要的性能目标水平。
基于发动机平均值模型对汽油发动机空燃比进行仿真研究
基于发动机平均值模型对汽油发动机空燃比进行仿真研究刘功兴; 刘月【期刊名称】《《机电产品开发与创新》》【年(卷),期】2019(032)004【总页数】3页(P49-51)【关键词】发动机平均值模型; 汽油; 空燃比; 仿真研究【作者】刘功兴; 刘月【作者单位】辽宁省交通运输事业发展中心辽宁沈阳110003【正文语种】中文【中图分类】U4640 引言目前，对空燃比的理论研究主要是通过发动机模型仿真研究，发动机平均值模型（Mean Value Engine Model，MVEM）和基于各缸控制的发动机模型（Cylinder-by-Cylinder Engine Model，CCEM）是常用的仿真模型。
因发动机平均值模型忽略各缸在循环工作中的差异，对各缸工作状态进行平均处理，强调发动机的整体动态特性，平均处理各缸工作状态的差异性等优点，本文采用发动机平均值模型对汽油发动机空燃比进行仿真研究。
1 发动机平均值模型发动机平均值模型包括进气系统动力学模型、燃油蒸发与动态油膜模型和动力输出子系统模型[1-3]。
1.1 进气系统动力学模型如图1所示，进气系统动力学模型包括进气歧管子模型、节气门体子模型和进气门体子模型。
根据气体的状态方程：PmanVman=mmanRTman （1）式中：Pman—进气歧管内气体压力（Pa）；Vman—进气歧管容积（m3）；mman—进气歧管内气体质量（kg）；Tman—进气歧管内气体温度（K）；R—气体常数。
图1 进气系统动力模型示意图Fig.1 Schematic diagram of intake system dynamic model其中，进气歧管的气体质量流量等于流过节气门处的气体质量流量与流进气缸的气体质量流量的差。
（1）节气门体子模型。
通过对节气门处的空气质量流量特性进行研究建立节气门体子模型，输入量为节气门开度，输出量为流过节气门体的空气质量流量。
用节气门处的气体质量流量来描述理想喷嘴处的可压缩气体方程[4，5]。
浅谈阿特金森循环发动机
浅谈阿特金森循环发动机文：Botzi摄影：图鸣谢：审编：健关键词：阿特金森循环米勒循环奥托循环混合动力压缩比图：阿特金森循环发动机自四冲程内燃机诞生至今，如何提高发动机的效率是发动机工程师们一直努力研究的课题。
提到发动机效率，“压缩比”就自然而然地成为了讨论的主角了。
一直以来，“高压缩比=高效率、高功率”已经成为了内燃机学当中不变的信条。
由进气、压缩、膨胀、排气四个冲程循环构成的四冲程内燃机，是奥托历时14年于1876年研发成功的，该发动机原理，被称为奥托循环。
而其中能提高内燃机效率最具关键性的一环——压缩冲程，由原理变为机械的过程，曾困扰了奥托十数年之久。
图：阿特金森循环发动机活塞行程示意图，黄红绿四个色块依次表示：吸气、压缩、膨胀、排气四个活塞冲程。
因为当时的技术限制，压缩比不能作出更大的提升，因此发动机的效率也不能进一步地提升。
1882年，英国工程师James At kinson（詹姆斯•阿特金森）在使用奥托循环内燃机的基础上，通过一套复杂的连杆机构，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。
图：复杂的连杆机构不仅影响了活塞行程，也使得作用在曲轴上的力矩发生了改变。
然而，采用了阿特金森循环的发动机虽然在热效率方面得到了提高，但是，过于复杂的连杆机构使其工作的稳定性和可靠性相对较低，所以并不能得到广泛应用。
到了1940年，美国工程师Ralph Miller（拉夫•米勒）研发出一款膨胀比高于压缩比的发动机。
但是，这款发动机摒弃此前由阿特金森研采用复杂的连杆机构来实现的形式，而是采用了在吸气冲程结束，进入压缩冲程时，令进气门延迟关闭，迫使原本已经吸入气缸内的可燃混合气有一部分通过进气门“吐”出气缸，再关闭气门。
令引擎的实际压缩行程不是从活塞下止点就开始，而是在下止点在往上某个点（或许是只有0.7倍的活塞行程）才开始，降低了活塞的实际压缩行程，也就达到了压缩行程小于膨胀行程的目的了。
阿特金森循环
阿特金森循环技术专业术语简介:压缩比：压缩比指的是发动机混合气体被压缩的程度，用压缩前汽缸总容积与压缩后汽缸容积（即燃烧室容积）之比来表示。
膨胀比：膨胀比指的是发动机混合气体膨胀的程度，用膨胀后汽缸总容积与膨胀前汽缸容积（即燃烧室容积）之比来表示。
VVT：可变气门相位系统。
具体的方式有气门中止开启方式、凸轮轮廓改变方式、凸轮相位改变方式和多模式变换方式。
一．阿特金森循环的起源和发展过程1.奥托循环：奥托循环是奥托历时14年于1876年研发成功的，由进气、压缩、膨胀、排气四个冲程循环构成的四冲程内燃机。
（见人民教育出版社九年级物理第16章第4节热机图16.4-3)2．阿特金森循环:阿特金森循环是公元1882年，由英国发明家James Atkinson发明的一种热效率更好、做功行程更长的过膨胀循环，利用连杆与曲轴设计的变化，增加更复杂的曲轴连杆结构，令活塞相邻两次往返至上、下止点的行程距离一长一短，形成膨胀比大于压缩比的运作过程，达到比一般奥托循环的四行程引擎更高的热效率。
３.米勒循环：米勒循环是米勒在1940年，对阿特金斯森循环进行改造得来的，舍弃了其复杂的曲轴连杆结构，利用改变气门开启与关闭的时机来创造两行程容积的差异，来达到膨胀比大于压缩比的目标（目前在Hybrid混合动力车款上的汽油引擎，虽标榜采用阿特金森循环，但却采用了与米勒循环相同的设计，通过气门正时ＶＶＴ改变来达到过膨胀目标，原理上与米勒循环引擎一致，只是名称专利方面的因素才以阿特金森为名，故本文探讨的阿特金森循环实为米勒循环。
）二. 阿特金森循环与米勒循环的简介1.为什么要发明阿特金森循环?①在常规奥托循环发动机的做功冲程完成后，封闭在汽缸内的气体压力仍然有3～5个大气压。
但这一部分能量都被当成废气排放出去了,没有得到利用②要提高发动机的热效率,可以提高引擎的膨胀比,因为引擎的膨胀比越大，代表膨胀行程中活塞运动的距离更远、气体膨胀的倍数更多、做的功越多，引擎的动力输出就越大、热效率就越高。
为什么阿特金森循环发动机比传统的奥托循环发动机更好
为什么阿特金森循环发动机比传统的奥托循环发动机更好阿特金森与奥托发动机的系统类似，但在提高燃油经济性和效率方面有一些关键的区别。
你可能听说过奥托循环发动机和阿特金森循环发动机，它们都是燃烧汽油的内燃机，而且这两种发动机的整体功能几乎完全相同。
然而，两者之间存在差异，其中一个（奥托循环发动机）在历史上更为常见，但另一个（阿特金森循环发动机）可能是短期内汽油发动机的可取之处之一。
因此，在没有混合动力技术的年月，使用阿特金森循环系统可以提高内燃机的效率。
我们将对现代内燃机中的阿特金森循环进行一个非常简短的介绍，看看它是如何工作的，以及为什么在当今不断变化的世界中，阿特金森循环发动机仍是一些内燃机的重要特征。
后现代世界中的现代内燃机正如我们大多数人在某种程度上知道或理解的那样，汽油发动机都遵循相同的基本原理来产生能量来为汽车或其他机器提供动力。
气缸内的活塞通过将燃料和空气插入同一气缸一端的压缩空间所引起的爆炸（火花最终引起爆炸）在管内不断上下运动。
最初的压缩是由相同的活塞在之前的行程之后返回气缸并再次返回来实现的，从而形成一个重复数百万次的循环。
汽车发动机中的多个移动活塞也不断地转动曲轴，将这种运动传递给车辆的车轮(通过中间的离合器和变速器)，从而在你开车去购物中心时产生物理运动。
汽车发动机中奥托循环和阿特金森循环的区别以上是对“奥托”循环的一个极其基本的描述，这与柴油发动机使用的循环不同。
柴油发动机热效率更高，耗油更少，但似乎也被吹捧为对环境更不利。
然而，随着“阿特金森”循环，燃气发动机可以变得更加高效，因此被用于混合动力和非混合动力，作为奥托循环燃气发动机的一个很好的替代方案。
这并不是一个尖端的系统：1997年丰田的第一代普锐斯使用阿特金森循环电机与电动硬件相结合，创造了一个高效的混合动力系统。
许多来自丰田和本田的日本混合动力汽车更喜欢使用由电动系统补充的阿特金森循环ICE动力装置。
与奥托发动机相比，在相同的条件下，阿特金森发动机具有更高的热效率，最终以相对较低的功率输出为代价提高了燃料经济性。
高效Atkinson循环TGDI发动机作为传统动力的研究
高效Atkinson循环TGDI发动机作为传统动力的研究刘青林;何博;滕勤【期刊名称】《内燃机工程》【年(卷),期】2017(038)006【摘要】基于涡轮增压缸内直喷(TGDI)发动机,采用高几何压缩比和大范围可调的可变气门正时(VVT)机构,选择合适的阿特金森(Atkinson)循环率,在兼顾高负荷动力性的同时降低部分负荷的油耗,以解决阿特金森循环发动机动力性不足的问题.制作样机并进行台架试验,研究了阿特金森循环对发动机换气过程的影响和燃油经济性的改善效果及阿特金森循环对排放和动力性的影响.结果表明:阿特金森循环可以容忍更大的几何压缩比以提升热效率,同时有利于降低部分负荷下的泵气损失并提高低负荷时的燃烧稳定性,可降低油耗、颗粒物排放及高负荷时的爆震倾向;但进气门关闭推迟会严重影响发动机的动力性能,因此需要降低高负荷时的阿特金森循环率并提高增压压力.【总页数】8页(P131-138)【作者】刘青林;何博;滕勤【作者单位】安徽江淮汽车股份有限公司技术中心,合肥230601;安徽江淮汽车股份有限公司技术中心,合肥230601;合肥工业大学汽车与交通工程学院,合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TK411+.7【相关文献】1.基于AVL-BOOST的混合动力汽车用Atkinson循环发动机 [J], 王德伦;罗劲松;李朝辉;程周2.混合动力汽车用Atkinson循环发动机的探讨 [J], 田永祥;杜爱民;陈礼璠3.基于Atkinson循环的混合动力汽车用发动机探讨 [J], 田永祥;陈礼璠4.基于AVL-BOOST的混合动力汽车用Atkinson循环发动机 [J], 王德伦;罗劲松;李朝辉;程周5.传统汽油机改进成混合动力Atkinson循环专用发动机的节油效果 [J], 朱国辉;夏孝朗;刘敬平;付建勤因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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关键词 ： 阿特金 森循 环发 动机 ； 平 均值模 型 ； 参数辨 识 ； １ ５ ． ５ 文献标 志码 ： Ｂ
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ Ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍ ｅ ａ ｎ Ｖａ ｌ ｕ ｅ Ａｔ ｋ ｉ ｎｓ ｏ ｎ 。 ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ Ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ
筑路 机械 与施工机械化
２ ０ １ ７ 年 第３ ４ 卷
文章编号 ： １ ０ ０ ０ — ０ ３ ３ Ｘ（ ２ ０ １ ７ ） ０ ８ ０ １ ］ ０ 一 Ｏ ５
阿 特金 森 循 环 发 动 机 平 均 值 模 型 的辨 识 研 究
， 张 永 栋 。 郭 海 龙 ， 陈 昊 。
１ ２ ７个 运行 参 数 。通 过 构 造超 定 超越 方程 组 ， 利 用 最 小 二 乘 法及 遗 传 算 法 及 粒 子 群 算 法 寻优 计
算， 辨识 出该 发 动机 平均 值模 型 的 ３ ７个 待 辨 识 参 数 ， 且辨识效果好 ， 可 进 一 步 应 用 于发 动机 及
整 车 系统 的控 制 。
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广 州 ５ １ ０ ６ ５ ０； ２ 华 南 理 工 大 学 机 械 与 汽 车 工 程 学 院 广东交通职业技术学 院 汽车与工程机械学 院， 广 东 西 安 ７ １ ０ ０ ６ ４ ） 广 东 广 州 ５ １ ０ ６ ４ １ ； ３ ．长安 大学 汽 车学 院 ， 陕 西
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摘 要 ： 以 阿特 金 森 １ ＮＺ — Ｆ Ｘ Ｅ 四缸 十 六 气 门循 环 发 动机 为研 究 对 象 ， 分 析 了其 气路 、 油路 和 动
力 输 出平 均 值 模 型 ； 并 对发 动 机 的 ３ ６个 结 构 参 数 进 行 测 量 ， 采 集 不 同Ｘ － 况下 ２ ７ ０组 发 动机 的
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