既然阿特金森发动机效率高为何不普及？
阿特金森发动机确实在理论上有着出色的燃油经济性，这一点是毋庸置疑的。它的核心优势在于对膨胀比的优化，显著减少了能量在排气过程中的损失。然而，尽管有这些优点，它并没有像我们熟悉的奥托循环发动机（也就是我们大多数燃油车上用的那种）那样普及，这背后其实涉及一系列复杂的权衡和现实考量。下面我们就来掰扯掰扯，看看为什么这个“高效选手”没能成为市场的主流。
首先，我们要明白阿特金森发动机是如何工作的，以及它的“高效率”从何而来。传统的奥托循环发动机，其工作过程大致是进气、压缩、做功、排气这四个冲程。在压缩和做功这两个冲程中，压缩行程的行程比（压缩行程的长度与气缸容积之比）决定了压缩的程度。而阿特金森发动机则通过一种巧妙的机械设计，或者更常见的是通过电子控制的进气门，来延长了实际的膨胀比（做功行程的行程比）。
简单来说，它让燃烧后的气体有更长的“推”活塞的时间。你想想，气体膨胀做功，但如果活塞还没走到最下面，一部分能量就白白浪费在排气里了。阿特金森发动机就像是给它“加时赛”，把这些残余的能量尽可能地榨出来。这就像我们考试，奥托循环是规定的时间做完，阿特金森发动机给你更多时间去思考和检查，所以能拿到更高的分数（效率）。
那么，问题来了，既然这么“会算计”，为什么没有像大众情人一样火起来呢？这主要有以下几个原因：
一、动力性能的妥协，尤其是在低转速时：
阿特金森发动机的高效率是以牺牲一部分瞬时动力为代价的。如前所述，它通过改变了实际的压缩比来获得更高的膨胀比。通常，阿特金森循环会通过“早关进气门”或者“晚关进气门”的方式，使得发动机在压缩冲程开始时，气缸内的混合气并没有完全充满，或者在做功冲程结束前，部分气体已经提前进入排气歧管。
这样做的结果是，在相同的排量和转速下，阿特金森发动机的实际工作循环中，进入气缸的混合气量会比同等排量的奥托循环发动机要少。这就直接导致了平均有效压力（Mean Effective Pressure，MEP）的下降。简单理解，MEP就是单位排气量能够输出的平均功，它直接反映了发动机的动力输出能力。MEP低，意味着相同排量下，阿特金森发动机的动力会比奥托循环发动机弱。
尤其是在低转速、大负荷的情况下，这种动力上的不足会更加明显。你想想，开车爬坡或者起步加速，需要的是强大的爆发力，而阿特金森发动机在这个时候可能就显得有些“软绵绵”，提速不如奥托循环发动机那么干脆利落。这对于追求驾驶乐趣和强劲动力的消费者来说，是个不小的心理门槛。
二、低速扭矩的不足，对车辆起步和低速行驶不利：
与瞬时动力不足相对应的是，阿特金森发动机在低转速时的扭矩通常也不如同排量的奥托循环发动机。扭矩是发动机产生旋转力的能力，它直接影响到车辆的起步、爬坡以及低速行驶的平顺性。如果低速扭矩不足，车辆在低速行驶时可能会感到乏力，需要更高的转速才能获得足够的动力，这反而会增加油耗，与阿特金森发动机追求高效率的初衷产生矛盾。
三、成本和复杂性：
要实现阿特金森循环，无论是采用特殊的曲轴连杆机构（早期阿特金森发动机采用），还是通过复杂的电子气门正时和升程控制系统（现代阿特金森发动机，尤其是在混动车型中），其制造和控制的复杂性都会增加。
传统的奥托循环发动机经过了长期的技术积累和优化，其制造工艺非常成熟，成本也相对较低。而阿特金森发动机的设计，尤其是需要精确控制的气门，其研发和生产的成本都会更高。这会直接反映在整车的售价上，使得搭载阿特金森发动机的车型可能比同级别但采用奥托循环发动机的车型要贵。
四、噪音和震动的问题：
由于阿特金森循环在一定程度上改变了发动机的做功特性，尤其是在利用电子控制气门来模拟阿特金森循环时，可能会带来一些额外的噪音和震动。例如，在部分负荷下，气门会比正常情况开得更晚，这就导致了气缸内气体膨胀的压力变化更加剧烈，从而产生更大的噪音。而为了解决这些问题，就需要投入更多的成本进行 NVH（噪音、震动、平顺性）方面的调校和优化，这又进一步增加了成本。
五、应用场景的限制：
阿特金森发动机的最佳工作区间通常是在中高转速、中低负荷的工况下。在这个区间，它能够充分发挥其高膨胀比的优势，实现最佳的燃油经济性。然而，在城市拥堵路况下，车辆频繁启停，低速行驶的场景较多，这正是阿特金森发动机的弱项。
那么，为什么我们还能在一些车型上看到阿特金森发动机呢？
这主要归功于混合动力系统（Hybrid Electric Vehicle, HEV）。在混合动力车型中，阿特金森发动机的缺点往往被电动机所弥补。
动力互补： 当车辆需要强劲动力时，电动机可以提供额外的扭矩，弥补阿特金森发动机低速扭矩不足的缺点，使得整车的动力表现依然令人满意。
独立运行： 在低速或起步阶段，发动机甚至可以完全关闭，仅依靠电动机驱动车辆，此时阿特金森发动机的动力劣势完全消失。
优化工作点： 混合动力系统可以更灵活地控制发动机的工作状态，尽量让阿特金森发动机运行在其最高效率的转速和负荷区间，而将部分不适合的工况交给电动机来完成。例如，在需要高动力输出时，发动机可以快速提升转速到高效区间，而电动机则负责提供瞬间的爆发力。
发电： 阿特金森发动机在一些工况下（比如车辆减速或滑行时），可以通过发动机带动发电机为电池充电，这又是一种能量回收和利用的方式，进一步提升了整体系统的效率。
因此，阿特金森发动机并非因为“不行”而未能普及，而是因为它在纯燃油车的工况下，其性能上的妥协使得它难以成为主流。然而，当它与电动机结合，形成一种“优势互补”的动力总成时，阿特金森发动机的缺点被巧妙地规避，其高燃油经济性的优点则得到了最大的发挥，从而在混合动力汽车领域获得了广泛的应用和认可。这就像是两个性格迥异的人，单独在一起可能格格不入，但一旦找到合适的合作方式，就能发挥出惊人的能量。
首先，我们要明白阿特金森发动机是如何工作的，以及它的“高效率”从何而来。传统的奥托循环发动机，其工作过程大致是进气、压缩、做功、排气这四个冲程。在压缩和做功这两个冲程中，压缩行程的行程比（压缩行程的长度与气缸容积之比）决定了压缩的程度。而阿特金森发动机则通过一种巧妙的机械设计，或者更常见的是通过电子控制的进气门，来延长了实际的膨胀比（做功行程的行程比）。
简单来说，它让燃烧后的气体有更长的“推”活塞的时间。你想想，气体膨胀做功，但如果活塞还没走到最下面，一部分能量就白白浪费在排气里了。阿特金森发动机就像是给它“加时赛”，把这些残余的能量尽可能地榨出来。这就像我们考试，奥托循环是规定的时间做完，阿特金森发动机给你更多时间去思考和检查，所以能拿到更高的分数（效率）。
那么，问题来了，既然这么“会算计”，为什么没有像大众情人一样火起来呢？这主要有以下几个原因：
一、动力性能的妥协，尤其是在低转速时：
阿特金森发动机的高效率是以牺牲一部分瞬时动力为代价的。如前所述，它通过改变了实际的压缩比来获得更高的膨胀比。通常，阿特金森循环会通过“早关进气门”或者“晚关进气门”的方式，使得发动机在压缩冲程开始时，气缸内的混合气并没有完全充满，或者在做功冲程结束前，部分气体已经提前进入排气歧管。
这样做的结果是，在相同的排量和转速下，阿特金森发动机的实际工作循环中，进入气缸的混合气量会比同等排量的奥托循环发动机要少。这就直接导致了平均有效压力（Mean Effective Pressure，MEP）的下降。简单理解，MEP就是单位排气量能够输出的平均功，它直接反映了发动机的动力输出能力。MEP低，意味着相同排量下，阿特金森发动机的动力会比奥托循环发动机弱。
尤其是在低转速、大负荷的情况下，这种动力上的不足会更加明显。你想想，开车爬坡或者起步加速，需要的是强大的爆发力，而阿特金森发动机在这个时候可能就显得有些“软绵绵”，提速不如奥托循环发动机那么干脆利落。这对于追求驾驶乐趣和强劲动力的消费者来说，是个不小的心理门槛。
二、低速扭矩的不足，对车辆起步和低速行驶不利：
与瞬时动力不足相对应的是，阿特金森发动机在低转速时的扭矩通常也不如同排量的奥托循环发动机。扭矩是发动机产生旋转力的能力，它直接影响到车辆的起步、爬坡以及低速行驶的平顺性。如果低速扭矩不足，车辆在低速行驶时可能会感到乏力，需要更高的转速才能获得足够的动力，这反而会增加油耗，与阿特金森发动机追求高效率的初衷产生矛盾。
三、成本和复杂性：
要实现阿特金森循环，无论是采用特殊的曲轴连杆机构（早期阿特金森发动机采用），还是通过复杂的电子气门正时和升程控制系统（现代阿特金森发动机，尤其是在混动车型中），其制造和控制的复杂性都会增加。
传统的奥托循环发动机经过了长期的技术积累和优化，其制造工艺非常成熟，成本也相对较低。而阿特金森发动机的设计，尤其是需要精确控制的气门，其研发和生产的成本都会更高。这会直接反映在整车的售价上，使得搭载阿特金森发动机的车型可能比同级别但采用奥托循环发动机的车型要贵。
四、噪音和震动的问题：
由于阿特金森循环在一定程度上改变了发动机的做功特性，尤其是在利用电子控制气门来模拟阿特金森循环时，可能会带来一些额外的噪音和震动。例如，在部分负荷下，气门会比正常情况开得更晚，这就导致了气缸内气体膨胀的压力变化更加剧烈，从而产生更大的噪音。而为了解决这些问题，就需要投入更多的成本进行 NVH（噪音、震动、平顺性）方面的调校和优化，这又进一步增加了成本。
五、应用场景的限制：
阿特金森发动机的最佳工作区间通常是在中高转速、中低负荷的工况下。在这个区间，它能够充分发挥其高膨胀比的优势，实现最佳的燃油经济性。然而，在城市拥堵路况下，车辆频繁启停，低速行驶的场景较多，这正是阿特金森发动机的弱项。
那么，为什么我们还能在一些车型上看到阿特金森发动机呢？
这主要归功于混合动力系统（Hybrid Electric Vehicle, HEV）。在混合动力车型中，阿特金森发动机的缺点往往被电动机所弥补。
动力互补： 当车辆需要强劲动力时，电动机可以提供额外的扭矩，弥补阿特金森发动机低速扭矩不足的缺点，使得整车的动力表现依然令人满意。
独立运行： 在低速或起步阶段，发动机甚至可以完全关闭，仅依靠电动机驱动车辆，此时阿特金森发动机的动力劣势完全消失。
优化工作点： 混合动力系统可以更灵活地控制发动机的工作状态，尽量让阿特金森发动机运行在其最高效率的转速和负荷区间，而将部分不适合的工况交给电动机来完成。例如，在需要高动力输出时，发动机可以快速提升转速到高效区间，而电动机则负责提供瞬间的爆发力。
发电： 阿特金森发动机在一些工况下（比如车辆减速或滑行时），可以通过发动机带动发电机为电池充电，这又是一种能量回收和利用的方式，进一步提升了整体系统的效率。
因此，阿特金森发动机并非因为“不行”而未能普及，而是因为它在纯燃油车的工况下，其性能上的妥协使得它难以成为主流。然而，当它与电动机结合，形成一种“优势互补”的动力总成时，阿特金森发动机的缺点被巧妙地规避，其高燃油经济性的优点则得到了最大的发挥，从而在混合动力汽车领域获得了广泛的应用和认可。这就像是两个性格迥异的人，单独在一起可能格格不入，但一旦找到合适的合作方式，就能发挥出惊人的能量。
网友意见
按照传统的定义“阿特金森循环”应该是能在硬件上使做功冲程大于压缩冲程，所以实际上市面上并没有阿特金森循环发动机。
丰田只是通过改变进排气相位，缩短了压缩冲程，非要咬文嚼字的话，这种原理应该叫“米勒循环”。缩短了压缩冲程相当于减少了排量，这也就是为什么1.8l的发动机实际动力水平只有1.5l都不到的原因。
丰田的混动发动机是专门为混动系统设计的，这是一台专门优化了燃油效率的发动机，它在大部分区间的扭矩表现都是很糟糕的，它根本就不适合作为非混动车型的发动机。
如果只是省油，那用一个更小的发动机无疑是好得多的选择，小发动机还更便宜，对于市面上大部分车型来说30-50马力已经足够其市区使用并达到高速最低限速了，一台0.5L左右的发动机就可以从功能上满足市区代步，当然了这种动力的车就别指望着开着多得劲了。
但市场现实是哪怕只花几万块钱买车，大家也不想忍受糟糕的动力，除非车的售价可以便宜到一两万甚至大几千块钱（老年代步车价格区间），这时大家可能对动力就没什么太高追求了。
丰田的混动车型之所以“省油”是相对其动力表现而言的，一台1.8L的混动车型动力要比2.0L的传统车型要好，这个时候才可以说“省油”。
如果非混动车型非用这台1.8L作为发动机，恐怕车主们连1.2L的动力都享受不到，但硬件成本确实又是1.8L的，这个时候你跟车主们说省油不是笑话吗？动力表现还不如电三轮呢，凭什么说“省油”？
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