近年來，“阿特金森”在各種汽車報道中出現得越來越多，但很多人看到這四個字估計都不知其然。

小編第一次對阿特金森感興趣是在兩年前馬自達阿特茲上市時，看到廣告中各種宣傳阿特茲的創馳藍天技術可實現發動機壓縮比達到13:1，這個數值遠高于當時市面上售賣的傳統能源車型。于是小編進一步查閱資料，終于明白了——哦，這一切原來都源自于這四個字，阿特金森。

一、阿特金森發動機的淵源

所謂的阿特金森實際上是一種以人命名的發動機循環形式。

1875年，一位來自德國的技術大牛發明了四沖程內燃機，也就是我們目前絕大多數汽油發動機使用的進氣、壓縮、作功、排氣四種行程循環的發動機，秉持歐洲人“誰發明，誰命名”的一貫作風，這種四沖程的循環原理被命名為奧拓循環。

到了1880年，一位來自英國的技術大牛，我們的男豬腳——阿特金森，在原來的奧拓循環上進行了改良，通過改變軸桿行程讓發動機的壓縮行程小于膨脹行程，形成發動機的膨脹比高于壓縮比，提高了熱效率，降低了燃油的消耗。

阿特金森先后提出過三種結構，下圖是他在1887年所提交第二種專利的方案，也是目前眾所周知的方案。而另外兩種，由于與目前的四沖程內燃機相去甚遠，已經漸漸淹沒在了茫茫“機”海之中。

然而，由于其改變軸桿行程的機械方法過于復雜，因此，這種阿特金森發動機一直都沒有得到廣泛的商業利用。

時間轉眼到了1957年，又一位來自美國的技術大牛米勒，他覺得阿特金森循環使用的那些機械連桿太麻煩了，于是想出了一種方法——當發動機的進氣行程結束時，讓發動機的進氣門早一點關閉，這樣氣缸內的混合氣體就比奧拓循環時要少，這樣也減少了壓縮行程。然后再通過機械增壓的手段保持下一次進氣的壓力。這種循環方式因此就被稱作為米勒循環。

米勒循環

當然米勒那個時期知識產權意識已經相當強了，所以他早早地申請了專利，這項專利在上世紀90年代被馬自達應用推廣，他們的2.3L V6發動機還蟬聯1995-1998年沃德全球十佳發動機。

奧拓與阿特金森發動機工作原理對比

而我們現在常提到的阿特金森發動機，實際上也是利用調節進氣門關閉的時間來實現膨脹比大于壓縮比的，只是現代的阿特金森循環是通過延遲進氣門關閉的時間，在活塞進行壓縮行程時將氣體擠出氣缸的形式來實現縮短壓縮行程的。只是各家運用的技術手段都不盡相同，所以還是稱為阿特金森發動機而不是米勒發動機。（最重要的是人家有專利啊，呵呵）

二、阿特金森發動機迎來春天

通過上面的介紹，我們可以知道奧拓循環的發動機是進氣行程=壓縮行程，因此膨脹比＝壓縮比，而阿特金森循環與之不同的是膨脹比＞壓縮比，所實現的效果便是熱效率更高，燃油經濟性更好。

其實道理很簡單，因為你吸入的混合氣體少了，然而發動機燃燒做功后活塞還是會運動到下止點，然后再排氣、進行下一次的循環。相當于你干的同樣的活，但是吃得卻更少，當然更省！

但是，天下沒有免費的午餐，人家吃得少，做著同樣的事情，難免會肚子餓沒力氣。阿特金森循環的發動機因為進氣少，因此會表現出動力不足的情況，所以阿特金森發動機作為傳統內燃機一直因為它有較明顯的缺點而沒有被廣泛應用。

直到混合動力的概念逐漸提出，阿特金森發動機才迎來了新的轉機——因為電動機能夠在需要的時候提供動力，從而完美地解決了阿特金森發動機動力不足的問題。它們如同一對互補的“好基友”，一個需要動力，一個需要環保，簡直完美。所以，在講究節能環保與新能源的今天，阿特金森發動機才會越來越受到重視，這項發明真正迎來了春天。

看看我們傳祺GA3S PHEV搭載的這臺1.5L阿特金森發動機，百公里油耗低至1.7L，百公里加速達到9.9秒，是不是“驚呆”了。

盡管機理上大家都大同小異，但是廣汽研究院自主開發的這款1.5L阿特金森發動機還是具有其鮮明的技術特色。

廣汽研究院自主開發的1.5L阿特金森發動機

1、高效緊湊的進排氣系統設計

要想自然吸氣發動機效率高，高效的進排氣系統是必不可少的，在保證緊湊的布置空間的要求下，同時保證了進氣不均勻度不能高于1.5%的基本設計需求，并且結合油耗與性能的綜合要求，著重對進排氣歧管長度進行了設計，讓發動機痛快呼吸。

2、高效的燃燒系統

要想發動機們效率高，最簡單的方法就是提高壓縮比，盡管阿特金森本身的特性就能允許更高的機械壓縮比，但要在此基礎上更進一步，廣汽研究院的攻城獅團隊苦心鉆研更加絲滑又激情的氣道結構，也就是所謂的高流量系數&高滾流比氣道。配合能夠在上止點附近產生更強氣流運動的全擠氣的燃燒室設計，向反動分子“爆震”大聲say NO，縱享高效燃燒。

3、自主開發的軟件模塊

如果結構設計是一款發動機的外在顏值，那么發動機管理系統的設計與標定就是一款發動機的內在氣質，而GA3S PHEV搭載的1.5L阿特金森發動機就是這樣一款內外兼修的好機。考慮到阿特金森循環獨特的進氣形式，在壓縮沖程初期部分進氣被壓回進氣歧管，導致傳統的ECU（發動機大腦）充氣模型無法準確地計算實際發動機的進氣量，因此我們的攻城獅團隊建立了一個數學模型，自主開發了一套充氣軟件，并對ECU進行了特殊開發。

當然，現在越來越多的企業也將阿特金森循環運用到傳動內燃機上——在不同工況下，通過各種手段使發動機在阿特金森循環和奧拓循環之間切換，使發動機得到動力和燃油經濟性的雙贏。