普通的4沖程發(fā)動機(jī)的循環(huán)方式是1867年由Nikolaus Otto發(fā)明的,所以又叫:Otto-cycle engines(奧托4沖程循環(huán)引擎)米勒循環(huán)引擎是1940年由Ralph Miller發(fā)明,他是建立在4沖程活塞式的基礎(chǔ)上的機(jī)械增壓引擎,他的特點是:在進(jìn)氣沖程時活塞運(yùn)動到下止點,但進(jìn)氣門不關(guān)閉,保持進(jìn)氣門開放的同時活塞進(jìn)行壓縮,直到曲軸通過活塞的下止點后70度,進(jìn)氣門才被關(guān)閉。米勒循環(huán)引擎是Otto四沖程引擎的一種,并不是轉(zhuǎn)子引擎。
MAZDA的Mellenia(千年)就是采用Miller Cycle Engine 米勒循環(huán)引擎的唯一一輛量產(chǎn)車型。(據(jù)聞新出的馬自達(dá)2 1.3L直4引擎可能會有這樣的技術(shù))
Miller-cycle不一樣在那個地方呢?簡單的說就是利用壓縮沖程中,先延遲進(jìn)氣門關(guān)閉的時間,活塞已上升約2/5個體積時,進(jìn)氣門才完全關(guān)閉,因此有一部分已經(jīng)進(jìn)入氣缸的氣體會重新進(jìn)入進(jìn)氣岐管,并在機(jī)械增壓的作用下保持一定的氣壓,因而在下一次吸氣沖程中引擎的進(jìn)氣效率可以大大增加并降低泵吸損失(Pumping Loss)。但是這樣就造成了實際上的壓縮空氣沒有進(jìn)氣時的多,而把壓縮比降低了。然而在做功沖程中,活塞還是由上止點一口氣移動到下止點。所以造成膨脹比>壓縮比的特殊情況。也就是它壓縮比較小造成它低油耗,它的膨脹比大而造成它的更大的動力,此外,另一方面也是為了避免過高的壓縮比而造成發(fā)動機(jī)的爆振(提前點火)(一般的發(fā)動機(jī)是壓縮比=膨脹比)。
為了彌補(bǔ)在低轉(zhuǎn)速時的進(jìn)氣不足問題,所以,MAZDA為Mellenia的編號KJ-ZEM的米勒循環(huán)引擎加裝了一具由IHI制造的Lysholm Compressor機(jī)械增壓器(supercharge),最高增壓值為1.5bar,否則降低了壓縮比的在Miller-cycle引擎剛啟動時可能連一個循環(huán)都難以進(jìn)行,所以在發(fā)動機(jī)一啟動時就必須增壓,Mazda在這Miller-cycle發(fā)動機(jī)上采用一開始就有增壓作用的機(jī)械增壓supercharge而不是使用在一定轉(zhuǎn)速才有明顯作用的渦輪增壓turbocharge。加supercharger還能解決解決進(jìn)氣效率問題,米勒循環(huán)引擎做功利用的就是supercharger的內(nèi)壓和活塞向上運(yùn)動的外壓對沖產(chǎn)生的,這種方法比單純的活塞與靜止的缸壁互利產(chǎn)生的壓縮使效率提高了15%,使用Lysholm Compressor機(jī)械增壓器除上述原因外,也是使它能以2.3升的排氣水準(zhǔn)達(dá)到3.0升發(fā)動機(jī)才有的馬力輸出,在發(fā)動機(jī)進(jìn)入高轉(zhuǎn)速時,增壓效率更是驚人。
Mazda這款Miller-cycle發(fā)動機(jī)還是由兩個發(fā)動機(jī)主體構(gòu)成的,多氣門的設(shè)計加上傾斜型的汽缸室,使得油汽得混合空氣在外面有很大的旋轉(zhuǎn)擾動空間,讓混合空氣更均勻,加上鋁制的材料,有更堅固與輕質(zhì)化的特性。此外,它還有可變的共振系統(tǒng)(VRIS),在不同轉(zhuǎn)速下配合不同閥門的開關(guān)來決定共振的范圍,使得發(fā)動機(jī)由低轉(zhuǎn)速到高轉(zhuǎn)速都有平坦而高扭矩的輸出曲線。Miller-cycle 2.3 V6 DOHC,最大功率210hp@5300rpm,最大扭矩284Nm@3500rpm,整顆發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的特別平順與安靜。
但是,由于米勒循環(huán)引擎的調(diào)教和制作成本較大,引擎總體質(zhì)量一般,所以并沒有大量應(yīng)用到量產(chǎn)車?yán)铩?/p>