【什么是米勒循环】米勒循环是一种改进型的内燃机工作循环,它通过对进气门关闭时间的调整,改变压缩比和膨胀比之间的关系,从而提高发动机效率。这种技术最早由美国工程师罗伯特·米勒(Robert Miller)在20世纪40年代提出,后来被广泛应用于现代汽车发动机中,尤其是在涡轮增压和混合动力系统中。
米勒循环的核心在于“延迟关闭进气门”,使得部分压缩冲程后进入的空气在压缩过程中被排出,从而降低实际压缩比,同时保持较高的膨胀比,提升热效率。这种设计有助于减少爆震、提高燃油经济性,并增强动力输出。
米勒循环与奥托循环对比
项目 | 奥托循环 | 米勒循环 |
工作原理 | 压缩与膨胀比相同 | 压缩比低于膨胀比 |
进气门关闭时间 | 在压缩冲程早期关闭 | 延迟至压缩冲程后期关闭 |
压缩比 | 高(通常10:1以上) | 低(通常8:1左右) |
膨胀比 | 与压缩比相同 | 更高(可达到13:1) |
热效率 | 较低 | 更高 |
爆震倾向 | 较高 | 较低 |
应用场景 | 传统自然吸气发动机 | 涡轮增压、混动系统 |
优点 | 结构简单,维护成本低 | 燃油经济性好,动力输出更高效 |
缺点 | 动力输出受限 | 需要复杂控制系统 |
米勒循环的应用与发展
随着环保法规日益严格,汽车行业对发动机效率的要求不断提高。米勒循环因其在提升燃油经济性和降低排放方面的优势,逐渐成为主流技术之一。例如,马自达的创驰蓝天(Skyactiv)发动机就采用了米勒循环技术,结合涡轮增压,实现了更高的热效率和更低的油耗。
此外,米勒循环还常与阿特金森循环(Atkinson cycle)结合使用,形成所谓的“阿特金森-米勒”循环,进一步优化发动机性能。这种组合在混动车型中尤为常见,如丰田普锐斯等。
总结
米勒循环通过调整进气门关闭时间,实现压缩比与膨胀比的分离,从而提高发动机的热效率。相比传统的奥托循环,它在燃油经济性和动力输出方面更具优势,尤其适用于涡轮增压和混合动力系统。尽管其结构相对复杂,但随着技术的进步,米勒循环正逐步成为现代高性能发动机的重要组成部分。