米勒循环引擎

以奥托循环为基础的发动机
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米勒循环引擎（Miller cycle engine）是一种以奥托循环为基础的机械增压四冲程发动机。米勒循环的本质是通过增大膨胀行程来提高热效率，其虽然能提升燃油经济性和优化环保，但却存在低速扭矩小、不利于高速运行的不足。由于在增压机型中应用进气门晚关技术会导致进气量大量流失，因此，增压机型通常都会采用米勒循环来提升热效率。[a][1]
1862年，法国科学家罗夏提出四冲程工作循环理论，随后在1876年，德国发明家尼古拉斯·奥托成功制造了首台四冲程循环内燃机，这台发动机为单缸、卧式、3.2kW 的四冲程内燃机，是当时功率和热效率最高的发动机。然而，奥托循环存在能量散失的问题。1882年，为解决奥托循环发动机排气过程中能量的大量散失，英国工程师阿特金森率先提出了低压缩比、高膨胀比的不对称循环，但却由于结构比较复杂，未能很快推广普及。1940年，美国工程师米勒（Ralph Miller）重新研究不对等膨胀/压缩比发动机，其通过对奥托循环的配气正时机构进行改进实现了不对称效果，而这正是米勒循环引擎的开端。1990年，日本马自达公司率先注册了“米勒循环”的商标，这使得很多使用米勒循环原理的汽车品牌，不得不将其命名为阿特金森循环。[1]
米勒循环和阿特金森循环引擎的相同点在于，它们的本质都是通过增大膨胀行程来提高热效率；而两者的区别则是，米勒循环引擎并没有阿特金森循环引擎复杂的曲轴连杆机构，仅是在奥托循环的基础上，对气门正时机构进行改进。值得注意的是，当前各大主机厂所说的阿特金森循环其实也是一类米勒循环，即采用推迟进气门关闭方案的米勒循环（LIVC）；除此之外，还有采用进气门早关方案的米勒循环，即在进气行程后期，通过进气门早关实现少进气（EIVC）。[1][2]

历史沿革

1862年，法国科学家罗夏对内燃机的热力学过程进行了深入的理论分析，从而提出了四冲程工作循环的理论。这一理论为内燃机的进一步发展奠定了坚实的基础。随后，在1876年，德国发明家尼古拉斯·奥托成功制造出了四冲程循环内燃机，这一成果标志着内燃机技术的重要突破。奥托所发明的内燃机采用了单缸卧式设计，功率达到3.2kw。其工作循环包括进气、压缩、燃烧膨胀和排气四个行程，这四个行程交替进行，使得内燃机能够高效运转。与传统的大气压力式内燃机相比，奥托的四冲程内燃机具有更高的热效率和更小的质量，克服了先前技术的诸多缺陷。该内燃机以煤气为燃料，采用火焰点火方式，使得燃烧更为充分和稳定。其转速可达156.7转/分，压缩比为2.66，热效率高达14%，质量也减轻了近70%。这些卓越的性能使得奥托的内燃机运行平稳，能够高效地投入工业应用。在当时，奥托的四冲程内燃机无论是功率还是热效率都达到了最高水平，成为了内燃机技术发展史上的里程碑。[1]