Atkinson，Miller，B循環過程：真正的含義

大眾發動機中的VTG渦輪增壓器實際上是改裝的柴油機。

阿特金森循環和米勒循環總是與效率的提高聯繫在一起，但它們之間通常沒有區別。 也許這沒有意義，因為這兩種變化都歸結為一個基本理念——在四衝程汽油發動機中產生不同的壓縮比和膨脹比。 由於這些參數在傳統發動機中在幾何上是相同的，因此汽油裝置存在燃料爆震的危險，需要降低壓縮比。 然而，如果可以通過任何方式實現更高的膨脹比，這將導致更高水平的“擠出”膨脹氣體的能量並提高發動機的效率。 有趣的是，純粹從歷史上看，James Atkinson 和 Ralph Miller 都沒有為了追求效率而創造了他們的概念。 1887 年，阿特金森還開發了一種獲得專利的複雜曲柄機構，該機構由多個元件組成（相似之處可在今天的英菲尼迪 VC Turbo 發動機中找到），意在規避奧託的專利。 複雜運動學的結果是在發動機旋轉期間執行四衝程循環，在壓縮和膨脹期間執行另一個活塞衝程。 幾十年後，這個過程將通過保持進氣門打開更長的時間來執行，並且幾乎無一例外地用於與傳統混合動力系統（沒有外部充電的可能性）相結合的發動機中，例如豐田的發動機和本田。 在中速到高速時，這不是問題，因為侵入流具有慣性，並且當活塞向後移動時，它會補償回流空氣。 然而，在低速時，這會導致發動機運行不穩定，因此此類裝置與混合動力系統相結合，或者在這些模式下不使用阿特金森循環。 因此，自然吸氣和進氣門通常被認為是阿特金森循環。 然而，這並不完全正確，因為通過控制閥門開啟相位來實現不同程度的壓縮和膨脹的想法屬於拉爾夫米勒，並於1956年獲得專利。 然而，他的想法並不是為了提高效率、降低壓縮比以及相應地在飛機發動機中使用低辛烷值燃料。 Miller 設計的系統可以提前關閉進氣門（提前關閉進氣門，EIVC）或延遲關閉進氣門（延遲進氣門關閉，LIVC），以及補償空氣不足或保持空氣返回進氣歧管、壓縮機用來。

有趣的是，第一台這樣的非對稱相位發動機運行在後來的發動機上，定義為“米勒循環過程”，由梅賽德斯工程師創造，並已用於 W 12 跑車的 163 缸壓縮機發動機自 1939 年以來。 在拉爾夫米勒為他的測試申請專利之前。

6年馬自達Millenia KJ-ZEM V1994是第一個使用米勒循環的生產模型。 進氣門隨後關閉，使壓縮比實際上降低的一些空氣返回進氣歧管，並且使用Lysholm機械壓縮機來保持空氣。 因此，膨脹率比壓縮率大15％。 空氣從活塞到壓縮機的壓縮所造成的損失被發動機最終效率的提高所抵消。

很晚和很早的關閉策略在不同模式下具有不同的優勢。 在低負載下，稍後關閉的優勢在於，它提供了更寬的節氣門開度並保持了更好的湍流。 隨著負載的增加，優勢將轉向更早的關閉。 但是，由於填充時間不足和閥門前後的高壓降，後者在高速下的作用減弱。

奧迪和大眾，馬自達和豐田

目前，奧迪和大眾在其 2.0 TFSI (EA 888 Gen 3b) 和 1.5 TSI (EA 211 Evo) 設備中使用了類似的工藝，新的 1.0 TSI 最近加入了這些設備。 然而，他們使用預關閉進氣閥技術，其中膨脹的空氣在閥門提前關閉後被冷卻。 奧迪和大眾將這個過程稱為 B 循環，以公司的工程師拉爾夫·布達克 (Ralph Budak) 的名字命名，後者完善了拉爾夫·米勒的想法並將其應用於渦輪增壓發動機。 壓縮比為13:1，實際壓縮比約為11,7:1，對於正燃發動機來說，這本身就是極高的。 這一切的主要作用是由複雜的可變相位和行程的閥門開啟機構發揮的，它促進渦流並根據條件進行調整。 在 B 循環發動機中，噴射壓力增加到 250 bar。 微控制器控制相變的平滑過程，以及在高負載下從 B 過程到正常奧托循環的過渡。 此外，1,5 升和 1 升發動機使用快速響應的可變幾何渦輪增壓器。 冷卻的預壓縮空氣比直接在氣缸中強壓縮提供更好的溫度條件。 與用於更強大車​​型的保時捷高科技博格華納 VTG 渦輪增壓器不同，大眾的可變幾何單元由同一家公司製造，實際上是針對柴油發動機稍作修改的渦輪增壓器。 這是可能的，因為到目前為止所描述的一切，最高氣體溫度不超過 880 度，即略高於柴油機的溫度，這是高效率的指標。

日本公司更加混淆了術語的標準化。 與其他馬自達 Skyactiv 汽油發動機不同，Skyactiv G 2.5 T 是渦輪增壓的，在米勒循環中可以在廣泛的負載和轉速範圍內運行，但馬自達也引入了一個循環，在該循環中，他們的自然吸氣 Skyactiv G 裝置運行。豐田使用 1.2 D4 -T (8NR-FTS) 和 2.0 D4-T (8AR-FTS) 在他們的渦輪發動機中，但另一方面，馬自達將它們定義為所有用於混合動力車型和新一代 Dynamic Force 的自然吸氣發動機汽車。 將大氣填充作為“阿特金森循環的工作”。 在所有情況下，技術理念都是相同的。