丰田双擎技术水平如何，所谓的「阿特金森循环发动机」好吗？

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问题：

丰田阿特金森循环发动机技术水平怎样，双擎动力有哪些技术亮点？

近期有些网友咨询丰田混动汽车的技术与品质问题，在此统一做个总结。

首先丰田使用的内燃机并非标准阿特金森结构，结构特点是功能相当的「米勒循环」；至于错误的命名当然有原因，是规避些什么就不讨论了，不够需要说明两点。

阿特金森循环由英国工程师Atkinson于1882年发明

米勒循环由美国工程师Miller于1947年发明

网络上有些说法称这些技术都是由日系车企创造，显然这是错误的；包括知名度很高的托森差速器（老款普拉多装备），发明者也是美国工程师VernonGleasman。所以日系汽车的成长主要基于借鉴，这不能说是错，但是也不要神话了学习能力并不咋滴的日本主机厂。

01米勒循环·优缺点

不论阿特金森还是米勒循环结构，实现的结果都是「压缩比＜膨胀比」；这样的描述也许不好理解，因为什么是压缩比呢？——概念为活塞在气缸内，由下止点到上止点扫过的容积与动作叫做压缩，气缸总容积减去扫过的容积剩下的空间叫做燃烧室；气缸总容积与燃烧室容积的比例叫做压缩比，参考下图理解吧。

正常的「奥托循环」发动机的压缩比与膨胀比是相同，什么是膨胀比？所谓的膨胀实际指混合油气燃烧做功后的运动状态，可理解为热能推动活塞从上止点到下止点的动作。

两个止点的间距是不变的，那么活塞压缩的行程，则应当等于膨胀做功时的下行行程；两者完全相同就是奥托循环了，那么究竟什么是米勒循环呢？其实说白了就会再简单不过，两个冲程的行程仍旧是相同的，但是奥托循环可以延时关闭进气门，气门的开合步骤如下。

进气冲程-进气门开·排气门关

压缩冲程-进气门关·排气门关

膨胀冲程-进气门关·排气门关

排气冲程-进气门关·排气门开（实际存在瞬间的两组气门同时打开）

压实关闭气门是在压缩冲程中通过特殊的气门凸轮轴实现，简而言之为活塞从下止点开始上行的时候，奥托循环发动机会直接关闭进气门；但是米勒循环会等待活塞往上运动一定距离后再关闭，那么实际压缩行程就要比活塞上行行程短，但是膨胀冲程还是标准的从上止点到下止点，这就是米勒循环——有什么意义呢？

优点：延时关闭气门且活塞上行，此时就不是进行压缩，而是通过活塞实现像“针筒滋水”一样，把气缸内部的混合油气往外推；部分混合气会被推到进气歧管里，那么在关闭气门后，缸内的混合气是不是就比标准排量的空气燃料比少了呢？

答案就是这样喽，结果则是以更少的混合气燃烧做功，做到标准的膨胀比以实现正常运行；这种设计被认定为节油，不过个人认为只能满足对性能要求极低的用户。

缺点：内燃机做功的基础是燃烧燃油，燃烧的本质是碳氢化合物的氧化还原反应；热能虽然是反应的结果，但是空气中的氧气只是作为催化气体，燃油本身才是“能量”。

所以米勒循环发动机在压缩冲程中，把部分混合气挤回进气歧管，耗油量实际是减少了，但是更少的燃油转化出的热能当然也会更低。这就是此类发动机的最大扭矩都非常差的原因，2.5L排量也只有221N·m，这连中等水平的1.5T-奥托循环发动机都不如。而扭矩低则只有依靠拉升转速实现相对高功率，然而扭矩技术过小，结果这是2.5L-131kw的水平，这倒是算不错的1.5T发动机的标准了。

02双擎系统

严格意义上的米勒循环并不适合燃油动力汽车，除非通过高压直喷技术提升蒸发性能与燃效，以高效率增压器实现高氧浓度的富氧燃烧；以这两种方式可以实现相对大的扭矩，参考骁云1.5T-米勒循环机。

最大功率136kw

最大扭矩288N·m（1500~3700rpm）

这台机器驱动接近1.6吨的SUV，能够实现的10秒破百；如果换用丰田2.5L-米勒机，加速能力不会比普通后驱面包车更强。所以NA技术的米勒循环发动机只能用于混合动力汽车，说白了就是依靠电动机的恒扭矩和高转速的特点，补偿内燃机的动力的缺失。

这种设计是合理的，因为电机的转化效率可以超过90%，而内燃机峰值也不过40%；所以以电机作为核心动力元，车辆的综合能耗可以有效的下降。

然而丰田双擎系统使用的ECVT比较尴尬，雷凌卡罗拉的双电机总功率只是50多千瓦，凯美瑞也不过88kw；所谓的ECVT并非传统锥轮钢带的无级变速器，而是集成发电机与驱动电机的“动力系统”，内燃机串联发电机控制一个前进挡，驱动电机当然也只有一个前进挡。

那么问题就很突出了，以双擎凯美瑞为例，去掉发电电机的功率参数后，驱动电机还有多大点呢？很显然是小微型电动汽车的动力标准，电驱系统动力储备无法有效补偿内燃机的不足，最终是综合性能仍旧挺弱；想要让性能不理想的汽车节油，唯一的方式就是温和的驾驶。这就是丰田双擎技术的真实水平，实际价值更适合定位入门级。

编辑：天和Auto-汽车科学岛