【搜狐汽车 远光灯】1861年，29岁的德国人尼古拉斯·奥古斯特·奥托从报纸上看到了有关法国人雷诺尔研制煤气发动机的报道，看到了这则消息之后，他受到了极大的启发，迅速开始了全新发动机的研发。1876年，他终于制作出了由进气、压缩、膨胀、排气四个过程组成的四冲程发动机，经过改进，于1877年8月4日申请专利，在1878年法国举办的国际博览会上展出了他制作的卧式气压煤气发动机，并进行了公开表演。
正是奥托研制的这种发动机为后来的汽车用汽油发动机奠定了理论基础，而这种发动机的运行原理被称为“奥托循环”。目前，绝大部分汽油发动机都采用了“奥托循环”，这里为什么要用”绝大部分”这个词呢？这是因为除了“奥托循环”以外，还有“米勒循环”和“阿特金森循环”两种不同的发动机，而这三种发动机的工作原理，正是我们今天故事的开始。
由于早年间的汽油发动机动力压榨水平非常有限，所以工程师都在想尽各种各样的方法去提升发动机的动力水平。一些工程师们想到了一种方法，那就是提升发动机的压缩比，但受限于早年的技术水平，压缩比提升的幅度非常有限，即便是放在现在，因为汽油的抗爆性所限，发动机的压缩比也不能设计得过高。
阿特金森发动机原理
阿特金森所设计的发动机采用了一种非常复杂的曲柄连杆机构，这种发动机在压缩时活塞的行程较短，而在做工时活塞可以实现更长的行程，这样一来发动机的热效率就得到了提升。可是，也正是由于这套复杂的曲柄连杆机构导致采用阿特金森循环的发动机可靠性远不及传统的奥托循环发动机，同时发动机的尺寸重量都会有所增加，这导致了阿特金森循环的发动机并没有被投入到量产中。
1940年美国人Miller（米勒）在对阿特金森发动机充分研究后，提出了另外一种压缩比小于膨胀比的概念，但是这次所用的方法并不是通过单纯的压缩行程与膨胀行程不对等而实现的。虽然他们达到的效果是相同的，但是从结构上来说他们有着本质的区别。
目前丰田、大众、本田、马自达等品牌的发动机都搭载了类似的技术，从结构上来讲，这些品牌的发动机均是通过改变进气门关闭时间而实现的压缩比小于膨胀比，也就是说他们采用的其实都是米勒循环而非复杂连杆的阿特金森循环。
尽管米勒循环可以明显地提升发动机的热效率，但是米勒循环也有明显的缺点，那就是因为有效压缩比被减小，所以这种发动机的低转速扭矩会比较差，而在高转速区间，由于活塞做工行程较长，发动机的转速也无法达到较高的水平，因此这种发动机真正高效的转速区间非常有限。
近些年来，随着技术的进步，工程师们又发明出了一种更好的解决方案，那就是让发动机在米勒循环和阿特金森循环之间进行切换。可变正时气门技术可以改变气门的开闭时间，当这种调节达到一定程度的时候，就可以实现米勒循环的效果，同时发动机还可以进行普通的奥托循环，这样一来，当发动机在低转速时使用奥托循环，而当转速升高后切换为米勒循环，实现了动力性与油耗的平衡。
