我們在4s店選車購車時，銷售顧問給我們介紹各個車型的參數、配置，經常會聽到這款車是雙循環的，那款車是雙噴射的，還有另一款是雙增壓的，把我們這些汽車小白聽得一頭霧水。那麼這些所謂的雙循環、雙噴射、雙增壓都是什麼意思呢？

其實，這裡面所說的雙循環、雙噴射、雙增壓都是指發動機上的一些先進技術。雙循環是指發動機同時具有奧托循環和阿特金森/米勒循環兩種工作循環模式，雙噴射是指發動機同時具有缸外電控燃油噴射和缸内燃油直接噴射兩種燃油供給方式，雙增壓是指在發動機上同時有廢氣渦輪增壓和機械增壓兩種增壓型式。

那麼發動機為什麼要采用這樣的技術呢？這些技術有什麼優勢呢？下面我們詳細地解析一下。

一、雙循環

現代汽車上所使用的發動機，全稱是“往複循環式四沖程内燃機”。它在工作時會往複重複四個循環：在進氣沖程時進氣門打開、排氣門關閉，吸入空氣或者可燃混合氣；在壓縮沖程時進排氣門都關閉，将吸入的空氣或可燃混合氣壓縮；在做功沖程時進排氣門都關閉，可燃混合氣點火推動活塞下行做功；在排氣沖程排氣門打開、進氣門關閉，将燃燒後的廢氣排出。這樣的一個工作循環稱為“奧托循環”，是由德國工程師尼古拉斯.奧托在十九世紀七十年代發明的，是現代汽車發動機的理論基礎。

但是這種發動機有一個缺陷，就是在做功沖程後期，氣缸中的廢氣還有很大壓力和很高的溫度，還含有很大能量的情況下，就已經開始排氣沖程了，有一部分能量白白浪費了。這就導緻奧托循環發動機熱效率不高，經濟性不好。對此，英國工程師詹姆斯.阿特金森把奧托循環發動機做了改進，利用一套複雜的連杆機構，讓發動機活塞在做功沖程的行程比壓縮沖程的行程更長（即膨脹比大于壓縮比），讓活塞在做功沖程時盡可能地伸展，充分利用廢氣的能量，從而提高發動機經濟性。這樣的發動機工作循環就稱為“阿特金森循環”。

但是實現阿特金森循環的機構實在是太複雜了，故障率也很高，實用性不強，因此并沒有得到廣泛應用。到了上世紀四十年代，美國工程師米勒對此做了改進，不再用複雜的連杆機構，而是用改變進氣門開啟和關閉時刻的方法來實現虛拟的膨脹比大于壓縮比，這樣的發動機稱為“米勒循環”，它的功效與阿特金森循環是一樣的，隻是實現的方式不同。現在米勒循環已經被馬自達注冊成專利了，所以其它車企隻能使用阿特金森循環了。

而到了現在，随着電子技術在發動機上大範圍使用，人們在發動機配氣機構上設計出了可變進氣正時系統，可以随心所欲地随時改變進排氣門的開啟和關閉時刻，這樣就可以随時實現阿特金森/米勒循環了，并且可以在奧托循環-阿特金森/米勒循環之間自由切換，這樣的發動機就稱為“雙循環發動機”。一般發動機在中高負荷時使用奧托循環，在中低負荷時切換為阿特金森/米勒循環，從而提高發動機的經濟性。現在很多車企都在使用這個技術，比如豐田、大衆、本田、馬自達等。

二、雙噴射

傳統的發動機燃油供給系統，即電噴系統，是把汽油噴射到進氣門的前面，與空氣在氣缸外混合後再進入氣缸壓縮燃燒。但是這種燃油供給方式，燃油噴射壓力小，汽油霧化不好，噴射量控制不夠精确，發動機性能不同大幅度提升。因此，工程師開發了缸内直噴燃油供給系統，噴射壓力更高，汽油霧化更好，噴射量更精準，并且可以實現稀薄燃燒、分層燃燒，發動機的性能也可以較大幅度的提升。現在的乘用車基本都使用缸内直噴燃油供給系統。

但是缸内直噴燃油供給系統也有一個無法克服的缺陷，就是由于汽油不再經過進氣歧管和進氣門，無法清洗這些部位的積碳。而嚴重的積碳會影響發動機的性能。對此，汽車工程師把氣缸外電控燃油噴射和缸内燃油直接噴射融合在一起，使二者優勢互補，在低速時使用岐管噴射系統，可以有效的防止和清除進氣門上的積碳；而在高速時使用缸内直噴系統，可以提高發動機的動力性和降低油耗。

二者可以在發動機控制單元的控制下，根據汽車的具體工況适時切換，這樣的發動機性能更加優越，積碳也較少。這樣的發動機就稱為“雙噴射發動機”，又稱為“混合噴射發動機”。一般隻應用在比較高端的發動機上，比如大衆的EA888 2.0T、豐田的D4ST、三菱的4B40等等。它的缺點是系統過于複雜，成本比較高。

三、雙增壓

現在的汽車發動機基本可以分為自然吸氣發動機和增壓發動機兩種類型。普通的自然吸氣發動機，活塞在進氣沖程時下行，在活塞上方形成一定的真空度，把外界的空氣吸入氣缸。這種進氣方式受結構與充氣系數的限制，吸入的空氣數量有限，即使噴入更多的燃油也不能完全燃燒，所以發動機的性能受到了很大的制約，很難有效的提高。而增壓發動機是通過某種方式把空氣強制“壓”入發動機，這樣發動機就可以進入更多的空氣，同時再噴入更多的燃油，發動機的性能就可以大幅度的提升。從理論上來講，增壓發動機性能可以無限制的提高，甚至可以達到同排量發動機的數倍以上。發動機采用增壓技術，用較小的排量就可以獲得較大的動力性能，這在以排量定稅率的中國和歐洲，是有很大優勢的。

增壓發動機又分為渦輪增壓和機械增壓兩種型式。世界上最早的增壓發動機就是采用機械增壓的。機械增壓器本質上就是一個軸流式空氣壓縮機，它的前端通過皮帶與發動機曲軸相連接。發動機運轉時，皮帶帶動機械增壓器高速旋轉，把空氣加壓後送入發動機，提高發動機進氣量，從而達到提升發動機性能的目的。機械增壓器最大的優點是隻要發動機運轉它就起作用，并且介入得非常平順，動力輸出線性。但是機械增壓器的增壓作用有限，一般隻能把發動機性能提高20%左右，并且它隻能在中低轉速起作用，當發動機轉速較高時，機械增壓器自身消耗的能量較多，發動機性能反而會下降。

再來看看渦輪增壓。現在市面上很多發動機都是渦輪增壓的，柴油機基本全系列增壓。渦輪增壓器本質上是一個徑流式空氣壓縮機。它的工作原理是利用發動機燃燒後産生的高溫高壓廢氣，來推動渦輪增壓器上的渦輪高速旋轉，然後渦輪帶動同軸上的泵輪（壓氣機）高速轉動，把數量更多、壓力更高、流速更快的空氣送入發動機，與此同時再向發動機中噴入更多的燃油參與燃燒，這樣就可以大幅度的提高發動機的功率和扭矩，發動機的性能得以提升。

顯然，渦輪增壓器越大，轉速越高，持續的時間越長，增壓作用越顯著。而在發動機轉速較低時，由于排出的廢氣量較少，渦輪轉速較低，同軸上的泵輪轉速也不高，增壓作用不明顯甚至不增壓；當發動機轉速上升到一定程度時，渦輪增壓作用突然增強，發動機動力突然上升，這就造成了所謂的“渦輪遲滞”現象。渦輪增壓器渦輪越大，這種遲滞現象越明顯。這是渦輪增壓發動機最主要的缺點之一，它導緻的後果是：汽車在低速行駛時動力不足，在某一個轉速時突然發力，動力來得非常突兀，駕駛感受不好。

兩相對比你就會發現，機械增壓與渦輪增壓的優缺點正好相反，二者優勢互補、相輔相成，如果把它們結合起來，不就非常完美了嗎？正因為如此，汽車工程師開發出了渦輪增壓器 機械增壓器的混合式雙增壓發動機。在低速時機械增壓器起主要作用，在中高速時渦輪增壓器起主要作用，渦輪遲滞現象基本杜絕，從而保證發動機在低速、中速和高速時都能有較好的性能。這樣的發動機價格是比較昂貴的，一般隻應用在比較高端的車型上，比如高爾夫GTI、路虎攬勝等。

此外，在V6、V8、V12等發動機上，由于排氣管分置于發動機兩側，通常也使用兩個渦輪增壓器，這種發動機通常也被稱為“雙增壓”。但它的本質是“雙渦輪”而非“雙增壓”。還有些車型，在進氣系統中設計了獨特的進氣管路，可以利用進氣的波動效應産生類似于增壓的效果，稱為“進氣諧波增壓”，如果它還有一個渦輪增壓器，有些廠家也把它稱為“雙增壓”，但是它的本質是進氣管路的改變，不能算作雙增壓。

以上就是發動機雙循環、雙噴射、雙增壓技術的簡單介紹。在現代的汽車發動機中，這些技術已經非常成熟，并且大面積應用，有效的提升了發動機各方面的性能。不過現在汽車發動機的技術似乎已經走到了頂點，再向上提升是非常困難的，電動化才是未來的趨勢。

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