【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,由美国工程师罗伯特·米勒(Robert Miller)在1940年代提出。它通过调整进气门关闭的时间点,来优化发动机的热效率和动力输出。与传统的奥托循环相比,米勒循环在压缩冲程中提前关闭进气门,从而实现更高的压缩比,同时减少爆震风险。
一、米勒循环的核心原理
米勒循环的核心在于提前关闭进气门。具体来说:
- 在活塞到达上止点前,进气门就关闭,导致部分空气被“回吹”回进气歧管。
- 这种设计使得实际进入燃烧室的空气量减少,但压缩行程仍然按照原有的行程进行。
- 因此,压缩比高于膨胀比,从而提升热效率。
这种设计虽然减少了进气量,但由于压缩比更高,可以提高燃料的利用率,降低油耗,并在一定程度上提升动力输出。
二、米勒循环与奥托循环的区别
特性 | 米勒循环 | 奥托循环 |
进气门关闭时间 | 提前关闭(压缩冲程中) | 活塞到达下止点后关闭 |
压缩比 | 高于膨胀比 | 压缩比等于膨胀比 |
热效率 | 更高 | 相对较低 |
爆震风险 | 较低 | 较高 |
动力输出 | 可能提升 | 一般 |
应用场景 | 高效节能发动机 | 传统燃油发动机 |
三、米勒循环的优点
1. 提高热效率:通过更高的压缩比,提升燃油利用率。
2. 降低爆震风险:提前关闭进气门可减少压缩过程中的压力峰值。
3. 减少排放:更充分的燃烧有助于降低有害气体排放。
4. 适应性强:可通过涡轮增压等技术进一步优化性能。
四、米勒循环的缺点
1. 进气效率降低:提前关闭进气门会导致进气不充分。
2. 需要额外系统支持:如涡轮增压或机械增压以弥补进气不足。
3. 结构复杂度增加:需要更精密的控制装置来管理进气门时机。
五、应用实例
目前,米勒循环已被广泛应用于一些高性能和高效能发动机中,例如:
- 马自达Skyactiv-G引擎:结合了米勒循环与涡轮增压技术。
- 部分混合动力车型:用于提升燃油经济性。
六、总结
米勒循环是一种通过优化进气门关闭时机来提升发动机效率的技术。它在提高热效率、降低爆震风险和改善排放方面具有显著优势。尽管存在进气效率下降等问题,但通过与涡轮增压等技术结合,能够有效克服这些缺点,成为现代高效发动机的重要设计之一。