阿特金森循环(Atkinson cycle)

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2.0atk阿特金森发动机最高热效率

2.0atk阿特金森发动机最高热效率

2.0atk阿特金森发动机最高热效率2.0 ATK阿特金森发动机最高热效率:探索引擎技术的未来引言:ATK阿特金森发动机是一种传统汽车发动机的替代品,它采用了一种新的工作循环,以提高燃料效率和排放性能。

在过去的几十年里,随着环境问题的日益严重和全球能源需求的不断增长,改善燃油效率一直是汽车工程师们追求的目标。

然而,传统的汽车发动机设计已经接近极限,无法再实现显著的突破。

在这样的背景下,ATK阿特金森发动机应运而生,它在燃料效率和排放性能方面具有巨大的潜力。

本文将深入研究ATK阿特金森发动机的工作原理,探讨其最高热效率的实现途径。

第一部分:ATK阿特金森发动机简介ATK阿特金森发动机是一种内燃机,采用了阿特金森循环的工作原理。

阿特金森循环是一种理论循环,在可逆循环条件下,以提高热效率为目标进行优化。

这种循环相对于传统的循环方式,例如奥托循环或迪塞尔循环,可以实现更高的理论热效率。

第二部分:ATK阿特金森发动机的工作原理ATK阿特金森发动机的工作原理基于阿特金森循环。

该循环包括四个基本过程:吸入、压缩、燃烧和排出。

吸入过程中,活塞朝下移动,将空气通过进气门吸入气缸。

接下来,活塞朝上移动,将气体压缩到较高的压力和温度。

然后,燃烧过程发生在气缸内,当燃料进入气缸时,它会与压缩的空气混合并点燃,产生高温高压气体。

最后,排出过程中,活塞再次朝下移动,将排出废气通过排气门排出气缸。

第三部分:ATK阿特金森发动机高热效率的关键因素ATK阿特金森发动机的最高热效率取决于多个因素。

首先,燃烧过程的效率对于热效率的提高至关重要。

通过优化燃烧过程中的燃料和空气的混合比例、点火时机和燃烧速率,可以实现更高效的燃烧反应。

其次,排气过程中的废气再利用也是提高热效率的重要手段。

废气再利用技术可以减少废气中的能量损失,并将其重新注入循环中,以实现更充分的能量利用。

此外,减少摩擦和热损耗、改善冷却系统效果和降低机械损失也是提高ATK阿特金森发动机热效率的关键因素。

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

丰田阿特金森循环发动机原理丰田阿特金森循环发动机是一种高效、环保的发动机技术,其原理通过优化燃烧过程和减少能量损失来提升燃油利用率。

本文将详细介绍丰田阿特金森循环发动机的原理,帮助读者更好地理解和应用这一技术。

阿特金森循环发动机的原理基于阿特金森循环,即将汽缸分为压缩冲程和动力冲程两个阶段,以实现更高的热效率。

在压缩冲程中,活塞向上运动,将混合气体压缩至较高压力状态。

与传统发动机不同的是,阿特金森循环发动机采用了较高的压缩比,使燃料在压缩过程中更充分燃烧,提高燃烧效率。

接下来是动力冲程,即点火阶段。

通过电火花塞点火,混合气体在高压下燃烧,产生爆发力推动活塞向下运动。

在此过程中,燃料被完全燃烧,释放出更多的能量,提供给车辆的动力需求。

与传统发动机相比,阿特金森循环发动机采用了可变气门正时系统(VVT),使进气气门的开闭时间可以根据实时的工况进行自动调节。

这样一来,可以在不同负载和转速下实现最佳气缸充气和排气效果,提高燃烧效率。

此外,丰田还引入了直喷技术,即将燃油直接喷射到气缸内部。

与传统的多点喷射系统相比,直喷技术可以更精确地控制燃油的喷射时间和量,进一步提高燃烧效率和动力性能。

值得一提的是,阿特金森循环发动机还配备了启停系统。

当车辆停止行驶时,发动机会自动关闭,并在需要时迅速启动。

这种智能化的节能技术不仅降低了油耗和尾气排放,还提升了驾驶的舒适性。

丰田阿特金森循环发动机的原理不仅在汽车领域得到广泛应用,还可以被应用于其他领域,如发电和航空。

通过减少能量损失和提高燃烧效率,阿特金森循环发动机在环保和经济性方面都具有重要的意义。

总结起来,丰田阿特金森循环发动机通过优化燃烧过程、引入先进技术和智能化系统,提高了燃油利用率和动力性能。

这一技术在汽车工业中具有重要的指导意义,同时也对环保和能源节约产生了积极影响。

通过深入理解和应用阿特金森循环发动机的原理,我们可以为推动车辆技术的发展和减少能源消耗做出贡献。

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

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。

米勒循环与阿特金森循环的区别

米勒循环与阿特金森循环的区别

米勒循环与阿特金森循环的区别一、米勒循环与阿特金森循环的概念及应用背景米勒循环(Miller Cycle)和阿特金森循环(Atkinson Cycle)都是内燃机的工作循环,广泛应用于汽车、摩托车等交通工具。

米勒循环是一种高效率、低排放的发动机工作循环,最早由美国人米勒发明。

阿特金森循环则是一种长行程、短冲程的发动机工作循环,最早由英国人阿特金森提出。

二、米勒循环与阿特金森循环的主要区别1.工作原理差异米勒循环的主要特点是进气门在压缩行程末端关闭,此时气缸内的混合气体会被压缩得更加充分,从而提高燃烧效率。

阿特金森循环则采用进气门晚关的设计,使得燃烧室内的混合气体在膨胀行程中始终处于高压状态,从而降低排放、提高燃油经济性。

2.性能优势与不足米勒循环的优势在于高效率和低排放,但缺点是动力性能相对较弱。

阿特金森循环则具有较好的动力性能和燃油经济性,但效率略低于米勒循环。

3.适用范围不同米勒循环适用于对燃油经济性和排放要求较高的轿车、SUV等车型,尤其在拥堵的城市路况下表现出色。

阿特金森循环则更适用于对动力性能有较高要求的车型,如高性能轿车、跑车等。

三、我国汽车行业的应用现状与发展趋势近年来,我国汽车行业对米勒循环和阿特金森循环的应用逐渐增多。

在环保政策日益严格的背景下,这两种循环技术都能满足国六排放标准。

此外,随着新能源汽车市场的快速发展,内燃机技术的创新也成为各大车企竞争的重点。

未来,米勒循环和阿特金森循环将在不同细分市场发挥各自优势,共同推动我国汽车行业的技术进步。

四、结论与建议综上所述,米勒循环和阿特金森循环各具特点,适用于不同类型的汽车。

面对日益严峻的环保和节能挑战,我国汽车行业应加大技术创新力度,发挥两种循环技术的优势,实现高效、低碳、绿色的发展。

阿特金森循环汽油机名词解释

阿特金森循环汽油机名词解释

阿特金森循环汽油机名词解释
阿特金森循环汽油机是一种内燃机,以德国工程师尼古拉斯·奥托·阿特金森的名字命名。

该循环是一种四冲程循环,用于内燃机的燃烧过程。

阿特金森循环汽油机包括四个冲程:进气、压缩、功和排气。

在进气冲程中,活塞向下移动,进气门打开,混合油气进入气缸。

在压缩冲程中,进气门关闭,活塞向上移动,将燃料混合物压缩到较小的体积。

在功冲程中,活塞继续向上移动,点火系统点燃压缩的燃料混合物,产生爆炸并推动活塞向下运动。

在排气冲程中,废气门打开,活塞再次向上移动,将已燃烧的燃料混合物排出气缸。

与其他循环相比,阿特金森循环汽油机具有较高的热效率和较低的污染排放。

这是因为在压缩冲程中,燃料混合物被高度压缩,产生更高的燃烧温度和压力,从而提高热效率。

此外,在点火系统使用之前,燃料混合物已经充分与空气混合,使燃料更加完全燃烧,减少了废气中的有害物质排放。

阿特金森循环汽油机通常用于汽车、摩托车和小型机械设备等内燃机领域。

它在燃料利用率和环保性能方面的优势使其成为现代交通工具和机械设备的首选引擎类型。

阿特金森循环名词解释

阿特金森循环名词解释

阿特金森循环名词解释
阿特金森循环是一种热力学循环,也称为“循环燃气轮机循环”,是用于高效率发电的一种热力学循环。

在这个循环中,压缩机将空气压缩到高温高压区域,然后将其传输到燃烧室中,加入燃料并进行燃烧。

燃烧产生的高温高压气体被送入涡轮机中驱动旋转,并通过发电机产生电力。

接着,排气通过热交换器,将热量传递给进气,从而提高了效率。

与传统的燃气轮机相比,阿特金森循环可以更好地处理高温高压条件,并且具有更高的效率和更低的废气排放量,因此被广泛应用于发电、航空和工业领域。

在阿特金森循环中,燃烧室的设计和燃料选择非常重要,因为这将直接影响效率和排放。

此外,对涡轮机和发电机的优化也可以提高循环的效率。

总之,阿特金森循环是一种高效、低排放的热力学循环,为发电、航空和工业领域提供了可靠的能源解决方案。

阿特金森循环(图文)

阿特金森循环(图文)

阿特金森循环
阿特金森循环与传统发动机的工作循环相比,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。

只要明白了这一点,阿特金森循环就懂了七成。

『阿特金森循环发动机』
众所周知发动机的工作过程分为进气、压缩、做功、排气四个阶段,传统发动机四个阶段活塞行程是相同的,而阿特金森循环是如何做到压缩和做功阶段行程不同的呢?在1882年,阿特金森循环发动机刚刚问世之时,其是通过复杂的连杆协同工作来实现这一功能的。

『传统发动机工作循环』
『模拟阿特金森工况发动机的工作循环』
而时过境迁,再用如此复杂的结构显然是不现实的,但其节油特性又符合目前人们的需要,所以雷克萨斯搭载的发动机用气门相位调节器控制进气门晚关取代了复杂的连杆机构,使发动机在进气行程结束后进气门仍在一段时间内保持开启,这样就将吸入的混合气又吐出去一部分,更简单的实现了膨胀比大于压缩比的效果,模拟出了阿特金森循环工况。

可能有些人并不理解这样做为何会省油,我们可以简单说明下。

对同一台发动机来说,膨胀比越大,说明做功的行程就越长,同样燃油发出的能量被利
用的就越充分,但膨胀比越大,意味着压缩比也会增大,压缩比过高有可能导致发动机爆震,所以偷偷吐出一点气就可以在压缩比不增加的情况下增加膨胀比,延长做功行程,使燃烧发出的能量得到更加充分的利用。

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

阿特金森循环发动机的工作原理1. 引言大家好,今天我们聊聊阿特金森循环发动机,听起来是不是有点拗口?别担心,我们来一场简单明了的“发动机大揭秘”,让你了解这台神奇发动机的奥秘。

阿特金森循环发动机,这名字乍一听有点高大上,其实它并不像它的名字那么神秘。

简单来说,它是汽车发动机的一种,用来提升燃油效率,简直是节能环保的好帮手!所以,赶紧跟上,我们一起揭开它的神秘面纱吧!2. 阿特金森循环的基本概念2.1 什么是阿特金森循环阿特金森循环,顾名思义,就是由一位叫阿特金森的老兄发明的。

这种循环的核心在于它的工作方式与普通发动机有所不同。

它的工作原理,简直可以用“别具一格”来形容!阿特金森循环主要通过延长发动机的膨胀行程来提高效率。

你可以想象一下,发动机的工作就像做运动员的体操,而阿特金森循环则是让它多做一个高难度动作,结果当然是更省油,更有劲儿!2.2 工作原理细说那这个“高难度动作”到底是什么呢?简单来说,就是在发动机的压缩行程和膨胀行程之间调节。

压缩行程就像是给发动机“拉伸”,把气体压缩到一个小小的空间里;而膨胀行程就像是发动机“放松”,让气体扩张,推动活塞。

阿特金森循环把这个“放松”的阶段搞得更久一些,这样能把气体的能量更充分地转化为机械能,真是让人佩服得五体投地!3. 阿特金森循环的优势3.1 节能省油说到节能省油,阿特金森循环绝对可以自豪地说“我是专业的”。

由于它能够充分利用气体的膨胀能量,发动机的燃油效率比传统发动机高出不少。

你会发现,使用这种发动机的汽车往往能够跑得更远,油箱里的油也能更久。

对于我们普通车主来说,省油可是省钱的好办法,一举两得,真是“功夫下得好,终有一回报”。

3.2 环保又高效不仅如此,阿特金森循环发动机还非常环保。

它的高效燃烧能够减少废气排放,对环境的伤害少得多。

大家都知道,保护环境可是我们每个人的责任,“清洁空气人人有责”,用这种发动机能为绿色地球贡献一份力量。

再加上这种发动机的设计让车子更安静,开起来简直像是在“云端漫步”,轻松自在!4. 结语所以说,阿特金森循环发动机虽然名字听上去有点复杂,但它的工作原理其实并不难理解。

阿特金森循环米勒循环奥托循环开普勒循环

阿特金森循环米勒循环奥托循环开普勒循环

阿特金森循环,米勒循环,奥托循环,开普勒循环都是内燃机中使用的不同类型的热力学循环。

每个周期都有其独特的特点和优势,并被用于各种应用以实现特定的目标。

阿特金森循环以效率高而著称,常见于混合电动车辆中。

它通过保持压缩比低于膨胀比来达到这种高效益,导致扩张中风更长,燃料燃烧更完整。

另由拉尔夫·米勒于1940年代开发的米勒循环与阿特金森循环类似,因为它也旨在提高效率。

它通过使用带有绕行阀的超充电器来控制有效压缩比来实现这一点,使得膨胀比比压缩比能够更高。

奥托循环以研制第一台内燃机的尼古拉斯·奥托命名,是汽车发动机中最常用的热力学循环。

它的操作原理是常量燃烧,燃料—空气混合物在常量下点燃,然后允许膨胀。

开普勒循环是一个理论热力学循环,其重点是通过利用同位素压缩和扩展过程实现尽可能高的效率。

虽然不常用于实际应用,开普勒循环表明内燃机技术有进一步改进的潜力。

这些循环应用的一个现实世界例子,可以从现代汽车发动机的开发中看出,其中结合了涡轮充电,可变阀计时,直接燃料注入等技术来优化发动机的性能和效率。

通过理解这些热力学循环背后的原则,工程
师可以设计符合燃料效率,功率和排放标准要求的发动机。

总体而言,阿特金森循环,米勒循环,奥托循环,开普勒循环各提供了提高内燃机效率和性能的独特方法。

通过在发动机设计和优化中应用这些原则,工程师们继续推动汽车技术中可能存在的界限。

阿特金森循环发动机简介

阿特金森循环发动机简介
现有很大的难度,需要借助特殊的曲轴和连杆系统来实现, 其技术难度相当高。现代阿特金森循环发动机(Atkinson cycle engine)使用电子控制装置和进气阀定时装置,使燃 烧在气缸中的油/气混合物的体积膨胀得更大,借此让动 力装置能更高效地利用燃油。
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。

阿特金森循环的特点

阿特金森循环的特点

阿特金森循环的特点
阿特金森循环是一种热力学循环,常用于制冷和空调系统中。

其主要特点包括以下几点:
1. 高效性:阿特金森循环相对于其他循环来说,具有较高的热效率。

它能够在制冷过程中将热量从低温源(冷凝器)传递到高温源(蒸发器),并实现制冷效果。

这使得它成为一种经济高效的制冷系统选择。

2. 可逆性:阿特金森循环是一个可逆循环,即在理论上可以完全还原能量传递过程。

这意味着它相对于其他循环来说,有更低的能量损失,使得能量利用更加充分。

3. 使用多级压缩:阿特金森循环采用多级压缩方式,即通过使用多个压缩机,使得压缩过程能够更加高效。

这种结构在制冷系统中可以实现更高的制冷性能。

4. 高温排气:相对于其他循环来说,阿特金森循环的排气温度较高。

这意味着在冷凝和蒸发过程中,需要更高的温度差来实现热量的传递,从而获得更好的制冷效果。

5. 对工作负载适应性强:阿特金森循环对于不同的工作负载有较好的适应性。

它可以在不同的工况下灵活调整,从而满足不同的制冷需求。

综上所述,阿特金森循环具有高效性、可逆性、多级压缩、高温排气和适应性强等特点。

这些特点使得它成为制冷领域中广泛使用的循环方式,为我们提供了高效可靠的制冷和空调服务。

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

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!。

阿特金森循环自然吸气发动机

阿特金森循环自然吸气发动机

阿特金森循环自然吸气发动机
1阿特金森循环
阿特金森循环是一种发动机运行循环,由美国的燃烧机学家丹尼尔·阿特金森首次在1872年提出。

这种循环使得引擎可以更加有效地利用能量,从而产生可观的功率。

一般来说,所有燃烧发动机都遵循阿特金森循环,而它也被用于各种类型的发动机,包括内燃机,汽油机和柴油机。

2自然吸气
自然吸气是指燃烧引擎可以自动准备它需要的空气,而不需要任何机械装置来做这件事。

它是阿特金森循环的重要特性之一,它使得发动机可以更简单、低成本及更低能耗。

自然吸气主要是靠发动机的旋转动量来实现,它使得引擎可以不需要消耗设泵所需要的能源,因此可以有效提高整个发动机的燃烧效率。

3阿特金森循环自然吸气发动机
阿特金森循环自然吸气发动机的实际运行原理是空气在压缩室进行压缩时受到加热,同时在排气室内发生冷却,从而使得燃油跟气体完成燃烧,并形成爆炸。

在爆炸中,产生的压力使得活塞上升,最终使得发动机可以获得有效的发动机动力,从而有效提高发动机的效率。

阿特金森循环自然吸气发动机的燃油消耗较少,给节能减排、环保减排等带来许多好处。

同时这种发动机的可靠性较高,并且可以有效减少维护成本。

而且它的制造成本较低,能够满足目前大多数燃油需求的应用环境中的要求。

总之,阿特金森循环自然吸气发动机既可以为汽车行业及其他应用节省燃油能耗,亦成为汽车行业和其他行业实现高效率、低成本、高可靠性发动机运行非常适用的产品。

阿特金森发动机

阿特金森发动机

发动机
简述 (燃油分配管) 上部/下部厚度改进了,脉冲衰减器被取消。
发动机
VVT-i (智能可变气门正时) PRIUS上的VVT-i特征 : 减少了由于发动机起动和停止时的振动。
项目 1NZ-FXE (’04 PRIUS)
打开 关闭 18 - -15 BTDC 72 - 105 ABDC
活塞环
一号活 塞环 横截面 张紧力 厚度 1.2 mm (0.047 in.) 0.8 mm (0.031 in.) 1.2 mm (0.047 in.) 1.0 mm (0.039 in.) 2.0 mm (0.079 in.) 1.5 mm (0.059 in.)
’03 车型 ’04 车型
厚度: 2.0 1.5 mm (0.079 0.059 in.)
’03 款 ’04 款
发动机
排气催化系统 (氧传感器) 在催化器前后分别安装了氧传感器
发动机
排气催化系统 – 三元催化器内部结构中采用了高密度蜂窝陶器层。 – 直接装在排气岐管下部.
(三元催化转换器)
主消音器
发动机
发动机概述 • 底部
发动机
节气门体 (ETCS-i电子节气门智能控制系统) 节气门由直流电机来驱动.
节气门控制电机
回位弹簧
节气门位置传感器
节气门
发动机
节气门体 (ETCS-i电子节气门智能控制系统) 节气门由 HV ECU 来控制.
ETCS-i 同样也控制巡航控制系统。
发动机
节气门体 (ETCS-i电子节气门智能控制系统) 加速踏板位置传感器包括主和副位置传感器。
发动机
概述 VVT-i (智能可变气门正时) 偏置曲轴 节气门 (ETCS-i智能电子节气门控制系统) 排放催化系统 冷却系统 燃油系统

阿特金森循环和奥托循环对比各有什么优缺点?

阿特金森循环和奥托循环对比各有什么优缺点?

阿特⾦森循环和奥托循环对⽐各有什么优缺点?奥托循环和阿特⾦森循环是现在内燃机采⽤的两种主要形式,奥托循环也就是我们现在最常见的发动机形式,他是德国⼈尼古拉斯奥托利在1876年发明成功的,也是第⼀种以吸⽓,压缩,做功,排⽓四个⾏程为⼀个循环的发动机,阿特⾦森循环是由英国⼈詹姆斯阿特⾦森在1882年在奥托循环的基础上利⽤⼀套复杂的连杆机构发明出来的,他的主要原理是在改变了奥托循环压缩⽐和膨胀⽐相等的设计,利⽤复杂的连杆结构让发动机的压缩⽐低于膨胀⽐,也就是发动机的压缩⾏程短,做功⾏程长的结构,这样可以增加发动机的压缩⽐,由于压缩⾏程并不是实际那么长也就解决了发动机爆震的问题,⽽长的做⼯⾏程可以增加热效率,但由于连杆结构体积⽐较⼤所以并不适合汽车使⽤,所以阿特⾦森循环⼤多⽤于⼤型船舶发动机上,那么我们今天汽车⽤的阿特⾦森循环是什么结构呢?我们今天所⽤的阿特⾦森循环发动机并没有⽤复杂的连杆,⽽是靠改变进⽓门关闭时间来达到缩短压缩⾏程的⽬的,这个⽅法是⽶勒在1940年对阿特⾦森循环进⾏了改进,放弃原来的连杆结构,改⽤进⽓⽓门关闭时间来代替连杆,这样就可以像奥托循环那样⽤于汽车上了,以上奥托循环的发动机的运⾏,压缩⾏程和膨胀⾏程是⼀样的。

以上的⽶勒循环,利⽤延迟进⽓门关闭时间来达到和阿特⾦森循环连杆结构⼀样的效果。

那么阿特⾦森循环有什么优点呢?它的优势就是充分利⽤膨胀⾏程长的特点使发动机的热效率更好,油耗更低,但是缺点是也是有的,由于这种循环的特点发动机只能在⼀个相对合适的转速才能达到最佳热效率,在低速运转时这样延迟关闭进⽓门的⽅式会造成发动机低速动⼒⽐较差,⽽⾼速运转时⼜因为发动机膨胀⾏程长影响了发动机的功率,使发动机转速升⾼也收到限制了升功率也不⾼,所以阿特⾦森循环⼤多都是和混动车⼀起使⽤,因为混动车低速和⾼速都有电机驱动汽车,发动机只在相对合适的转速区间运转和发电,因为电机弥补了发动机的不⾜所以发动机可以充分利⽤⾃⾝优势达到节油的⽬的。

阿特金森循环和奥拓循环的特点

阿特金森循环和奥拓循环的特点

阿特金森循环和奥拓循环的特点
1. 阿特金森循环(Atkinson cycle)特点:
- 阿特金森循环是一种改进的四冲程发动机循环,其特点是进气冲程比压缩冲程长,从而提高了燃烧效率。

- 在阿特金森循环中,压缩行程的终点比较高,而功率行程的开始和结束点较低,这样可以减少有效排量,减小泄露损失,提高柴油机的轴功率输出,提高经济性。

- 阿特金森循环适用于柴油机,其高压缩比和较高的过量空燃比利用了柴油的较高燃烧热值和高压缩比的优势。

2. 奥拓循环(Otto cycle)特点:
- 奥拓循环是一种四冲程循环,常用于汽油机。

它包括进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。

- 奥拓循环中,进气冲程通过下降活塞吸入混合气体,压缩冲程通过活塞向上压缩混合气体使其变得更加稠密,燃烧冲程通过火花塞点火将混合气体点燃,产生爆发力推动活塞向下,排气冲程通过推动活塞将燃烧产物排出汽缸。

- 奥拓循环的压缩比较高,功率输出相对较大。

- 奥拓循环的热效率相对较低,部分燃料能量通过排气带走,不能完全转化为有效功率。

总的来说,阿特金森循环适用于柴油机,利用了其高压缩比和燃烧热值的优势,提高了燃烧效率和经济性;而奥拓循环适用于汽油机,其压缩比较高,功率输出相对较大,但热效率相对较低。

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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ循环发动机名词解释
阿特金森循环(Atkinson cycle)是一种内燃发动机工作循环,于1882年由James Atkinson发明。与传统的奥托循环(Otto cycle)相比,阿特金森循环在压缩行程和膨胀行程之间采用了不对称的配气时序,以提高热效率。
阿特金森循环的主要组成部分包括进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程。其工作步骤如下:
1.进气行程:气缸活塞向下运动,气缸内形成负压,进气门打开,新鲜气体从进气道进入气缸。
2.压缩行程:气缸活塞向上运动,压缩进入的气体。在阿特金森循环中,这个行程较长,使得气体被充分压缩,提高了热效率。
3.膨胀行程:在上止点时,点火系统点燃混合气体,产生爆炸,气缸活塞被推向下方。此时,活塞的运动驱动曲轴旋转,通过连杆传递动力。
4.排气行程:气缸活塞再次向上推动废气排出,排气门打开。
阿特金森循环在压缩行程相对较长的设计下,能够提供更高的热效率,但输出功率相对较低。这种发动机常用于混合动力车辆、电动汽车的发电机组或作为辅助动力装置使用。

米勒循环与阿特金森循环的区别 -回复

米勒循环与阿特金森循环的区别 -回复

米勒循环与阿特金森循环的区别-回复米勒循环和阿特金森循环是两种常见的热力循环模型,在能源转换和发电领域有着广泛的应用。

本文将从循环原理、工作流程以及优缺点等多个方面,一步一步回答关于米勒循环和阿特金森循环的区别。

一、循环原理的区别1. 米勒循环的原理:米勒循环是一种理想的循环模型,用于描述理论上的内燃机工作原理。

其基本原理是将工作气体进行压缩、加热、膨胀和冷却等一系列过程,以完成能量转换。

2. 阿特金森循环的原理:阿特金森循环是一种用于蒸汽动力机的热力循环模型,其基本原理是通过锅炉产生蒸汽,再利用蒸汽驱动涡轮机旋转发电。

二、工作流程的区别1. 米勒循环的工作流程:米勒循环包括四个基本过程:压缩、加热、膨胀和冷却。

首先,工作气体在压缩过程中被压缩到很高的压力下;接着在加热过程中,高压工作气体与燃料混合并燃烧,从而获得高温高压的燃气;然后,在膨胀过程中,高温高压的燃气推动活塞或涡轮旋转,从而产生功;最后,在冷却过程中,工作气体的余热通过冷却介质传递出去,将循环中的能量损失降至最低。

2. 阿特金森循环的工作流程:阿特金森循环包括五个基本过程:加热、膨胀、冷凝、抽吸和压缩。

首先,蒸汽在加热过程中通过锅炉得到高温高压状态;然后,在膨胀过程中,高温高压蒸汽推动涡轮旋转,产生功;接下来,蒸汽在冷凝过程中通过冷凝器冷却并转化为液态水;然后,在抽吸过程中,泵将冷凝器中的水抽回锅炉;最后,在压缩过程中,水通过泵被压缩为高压水,重新进入汽轮机循环。

三、循环效率的区别1. 米勒循环的循环效率:米勒循环的循环效率相对较低,主要原因是循环中有很大一部分能量会以废热的形式散失。

2. 阿特金森循环的循环效率:阿特金森循环的循环效率相对较高,因为蒸汽作为工作介质的特性决定了其在发电过程中有较少的能量散失。

四、优缺点的区别1. 米勒循环的优缺点:优点:米勒循环结构简单、工作稳定、制造成本较低,适用于小型内燃机的应用。

缺点:米勒循环能量损失较大,循环效率相对较低。

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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。

Atkinson循环利用了进气门晚关来控制负荷而不是节气门的节流作用。

进气门晚关时刻由气缸内充量的多少来决定的, 即根据负荷的大小来确定气门的关闭时刻。

气门关闭后才是压缩冲程的实际开始点, 而膨胀冲程还是和原Otto循环相似或稍长, 这就减少了进气过程的泵气损失和压缩冲程的压缩功; 而膨胀比大于压缩比便能够更大程度地将热能转换为机械能, 提高发动机的指示热效率, 降低燃油消耗。

另外进气门晚关使实际压缩比降低, 使得缸内燃烧温度降低, 有利于改善NOx的排放。

图1为Atkinson循环示意图: 其中1- 2为绝热压缩过程; 2- 3为定容加热过程; 3-4为绝热膨胀过程;4 - 1为定压放热过程。

与传统Otto循环相比,Atkinson循环压缩起点较Otto循环晚; Otto循环4-1过程为定容放热, 而Atkinson循环为定压过程, 在相同工质数量和加热量条件下, 它有较大的膨胀功,所以热效率高。

图1为Atkinson 循环示意图由热力学知识可得循环的吸热量为:)1()(11231-=-=-λεκT C T T C q v v (1)式中ε=V1V 2为压缩比,该压缩比为循环的实际压缩比,即进气阀关闭时刻开始计算的压缩比。

循环的放热量为:)1()(111142-=-=--κκρλεT C T T C q p p (2) ρ=V 4V 3为膨胀比; 由于循环的4- 1过程为定压放热过程, 因此循环的膨胀比压缩比要大。

因此 Atkinson 循环的指示热效率为:)11(11112---=-=-λρλκηq q i (3) 从公式( 3)可知, Atkinson 循环的指示热效率ηi 与循环的膨胀比ρ成正比例关系,而与循环的压缩比ε无关;同时膨胀比越大则指示热效率越高, 说明了在Atkinson 循环中膨胀比决定着发动机的热效率。

但从另一方面来看, 膨胀比与几何压缩比又是紧密联系的, 膨胀比大小是受几何压缩比限制的。

2.2 两种循环的比较如图2所示, 对传统Otto 循环发动机和Prius 发动机的Atkinson 循环进行比较, 传统Otto 循环从进气阀关闭(约下止点后50°CA)的实际压缩容积与排气阀开启(约下止点前50°CA)为止的膨胀容积几乎相等, 实际压缩比与膨胀比也基本相等。

而对于Prius 发动机的Atkinson 循环, 说明书上的压缩比为13.5, 但实际上却延迟了进气阀关闭时刻(可调节到下止点后120°CA) , 在压缩行程初始时间吸入缸内的一部分气体被回流到进气歧管内,从而实质上延迟了压缩开始时刻, 降低了实际压缩比; 另一方面排气阀在下止点后32°CA 开启, 所以膨胀容积增大,形成了高膨胀比循环。

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2 两种循环工作过程的比较图3 两种循环示功图的比较图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。

2.3 Atkinson 循环发动机的优势2.3.1 Atkinson 循环在混合动力中的优势虽然Atkinson 循环具有较高的热效率, 但却存在功率偏低的缺点, 特别在低速低负荷下更加明显。

所以在过去能源危机不明显, 尤其增压技术没有发展、对发动机又追求大功率大扭矩和起动加速性能好的时代, 此种循环发动机没有发展前景, 因此这方面研究就一直没有得到重视。

但是随着能源和环保压力的日益紧迫, 旨在节约能源和降低排放的混合动力汽车成了汽车行业的重要研究对象。

国内外汽车公司又开始对Atkinson循环进行研究, 并且随着发动机技术、控制技术、电动机、电池等各种技术的进步, 在传统Otto循环发动机上, 通过一系列技术改造可以实现Atkinson循环。

特别是混合动力汽车技术的出现, 在低速小负荷下可以使用蓄电池+电动机驱动, 既发挥了电动机低速大转矩的优点, 又避开了Atkinson 循环低速小负荷下的弱点, 使发动机主要工作在中高速下, 充分发挥了Atkinson循环发动机热效率高的优点, 提高整车的燃油经济性和排放性。

针对传统Otto循环发动机能量利用率低的几个因素, Atkinson 循环发动机对其进行了改善。

对于部分负荷燃油消耗高的问题, 由于在混合动力汽车上结合了电动机, 因此可使发动机一直在燃油利用率较高的范围运行; 在大部分负荷范围(小负荷除外) 内没有节气门作用, 因此不存在额外的泵气损失; 为了提高燃油的做功能力, Atkinson 循环发动机采用了较大的膨胀比; 在需要提供大的功率输出时,混合动力汽车通过电动机、电池输出能量辅助汽油机提供动力, 因而就解决了传统汽油机通过使用过浓混合气增加功率输出的缺陷。

因此, Atkinson 循环发动机是混合动力汽车采用的较理想的发动机。

2.3.2 Atkinson 循环的燃油经济性和排放性能Atkinson 循环发动机应用在混合动力汽车上,不必考虑低转速和小负荷范围的运行性能, 因此对Atkinson 循环发动机性能的研究主要集中在车辆发动机经常运行的中间负荷范围, 整车运行工况下的要求就是尽量降低该负荷范围内的燃油消耗和排放。

研究表明在部分负荷下, 由于泵气损失的下降和热效率的提高, 发动机部分负荷范围燃油经济性得到了改善。

有关研究通过试验得出结论: 一台几何压缩比15.8的发动机, 采用LIVC(Late Intake V alve Closing)后实际压缩比为10.3, 相对于几何压缩比为10.3的发动机指示热效率提高了11.75%, 因此利用LIVC实现的Atkinson循环经济性方面能够得到明显效果。

由于Atkinson循环较低的实际压缩比和较大的内部EGR, 所以缸内燃烧温度较低,使NOx排放有了很大的降低; Atkinson循环发动机的HC排放高于Otto循环发动机, 这是由于缸内残余气体增多和较大的膨胀比导致燃烧温度和排气温度降低, 从而降低了对未燃HC的氧化能力; 缸内残余气体增多也会使燃烧速度降低, 会造成更多的未燃HC; CO排放的降低主要是没有了节流损失使得进气速度能够增大, 有利于燃油和空气的充分混合, 是燃油和空气混合好、燃烧好的原因。

2.4 实现Atkinson循环的方法Atkinson循环通过进气门晚关来实现。

其一是对配气机构进行合理的设计以达到在不同的工况点实现合适可变的进气门关闭时刻, 从而利用LIVC来控制缸内燃油混合气的量, 并控制发动机的负荷; 其二是发动机的控制系统, 控制系统要能够根据发动机的转速、负荷和排放等关键参数来控制LIVC的量以及燃油喷射的量以达到对发动机的全面控制。

因此对Atkinson发动机来说, 关键是如何实现可变进排气定时, 达到用进气定时来控制负荷和排气定时来控制膨胀比。

实现上述功能是利用可变气门定时系统(V ariable V alve Timing, VVT) 来实现通过LIVC控制发动机负荷的功能。

若能将先进的电子气门应用到此发动机上, 不论是从机械结构和控制机构的复杂程度, 还是配气定时的准确控制上都能使Atkinson 循环发动机性能产生质的提高。

LIVC是一项潜力很大的技术, 既降低了发动机泵气损失, 又实现了对发动机负荷的控制, 而且对发动机的排放也有较大改善。

丰田的Prius混合动力电动汽车正是采用此种技术实现Atkinson循环的。

3.结论能源和环保问题使得开发节能降耗、低排放的环保汽车已成为汽车工业可持续发展的首要任务;混合动力车将传统动力和电动驱动结合在很长一段时间内成为汽车发展的一个重要方向;作为汽车的传统动力源, 需要有合适的发动机与混合动力汽车相匹配;发动机新技术使得发动机生命力不断增强;Atkinson循环发动机恰恰满足了混合动力电动车对发动机的要求, 达到了发展混合动力汽车的初衷。

目前成功的混合动力汽车, 像丰田Prius、福特Escape等传统动力源均采用基于Atkinson循环的发动机, 这说明了在节能减排方面Atkinson循环发动机达到了混合动力汽车的设计要求。

在混合动力基础上, 依靠VVT和VCR(V ariable Compression Ratio)技术可实现Atkinson循环, 并结合发动机和整车的其它技术, 这样才能从车辆的总体上实现节能降耗和降排, 不断改善整车性能。

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