详解汽车发动机的奥拓循环

在我们日常使用的家用车，其发动机有很多循环，比如说有阿特金森循环、也有安托循环，又有双循环（奥拓+阿特金森循环）。

本篇文章，六六科技人为大家一起分享汽车发动机的奥拓循环。

奥拓循环又被称作为又称四冲程循环。内燃机热力循环的一种，为定容加热的理想热力循环。1862年法国一位工程师首先提出四冲程循环原理，1876年德国工程师尼古拉斯·奥托利用这个原理发明了发动机，因这种发动机具有转动平稳、噪声小等优良性能，对工业影响很大，故把这种循环命名为奥托循环。

奥托循环的一个周期是由吸气过程、压缩过程、膨胀做功过程和排气过程这四个冲程构成，首先活塞向下运动使燃料与空气的混合体通过一个或者多个气门进入气缸，关闭进气门，活塞向上运动压缩混合气体，然后在接近压缩冲程顶点时由火花塞点燃混合气体，燃烧空气爆炸所产生的推力迫使活塞向下运动，完成做功冲程，最后将燃烧过的气体通过排气门排出气缸。

简史

雷诺尔发明的煤气内燃机，与当时蒸汽机的原理完全不同，它从外部燃烧改为了内部燃烧，更加有效地利用了热能。但由于这台内燃机必须连接在煤气管中，而且功率过小，因此这台机器实用性为零。正因如此，才让奥托有了着手研制四冲程内燃发动机的想法。

但研发过程并不顺利，最主要的原因是如何增加燃料让燃烧更加地充分，从而获得更大的功率。在某次吃饭的时候，奥托突然想到了“压缩”，因为经过压缩，同样体积的气体，容量却多出了好几倍。这也就意味着，最后输出的功率，也将增大好几倍。

从图纸到成功，耗费了奥托14年的时间，同时它的资产也逐渐的消耗殆尽。最终，他在1874年，研制成了具有“体积小”“重量轻”“功率大”这几个特点的四冲程发动机。其中，这台四冲程发动机的工作原理被称为“奥托循环”。

原理

奥托循环又称四冲程循环，内燃机热力循环的一种，为定容加热的理想热力循环。基于这种循环而制造的煤气机和汽油机是最早的活塞式内燃机。1876年德国工程师尼古拉斯·奥托利用这个原理发明了发动机，因这种发动机具有转动平稳、噪声小等优良性能，对工业影响很大，故把这种循环命名为奥托循环，采用奥托循环的发动机即为奥拓循环发动机。奥托循环主要分为进气，压缩，作功，以及排气这四个行程。

进气行程

在进气行程中，进气门开启，排气门关闭。活塞从上止点往下止点运动的过程中，活塞上部的容积逐渐增大，气缸内部的压力随之减小。当气缸内部的压力逐渐低于大气压时，气缸内部就产生了真空。此时，可燃混合气就从进气门中直接吸入了气缸。从示功图中也可以看出，当活塞下行时，曲线ra在大气压线以下。在进气行程中，缸内压力为0.075-0.09MPa，温度在100-130℃。