奧托迴圈和阿特金森迴圈是現在內燃機採用的兩種主要形式，奧托迴圈也就是我們現在最常見的發動機形式，他是德華人尼古拉斯奧托利在1876年發明成功的，也是第一種以吸氣，壓縮，做功，排氣四個行程為一個迴圈的發動機，

阿特金森迴圈是由英華人

詹姆斯阿特金森在1882年在奧托迴圈的基礎上利用一套複雜的連桿機構發明出來的，他的主要原理是在改變了奧托迴圈壓縮比和膨脹比相等的設計，利用複雜的連桿結構讓發動機的壓縮比低於膨脹比，也就是發動機的壓縮行程短，做功行程長的結構，這樣可以增加發動機的壓縮比，由於壓縮行程並不是實際那麼長也就解決了發動機爆震的問題，而長的做工行程可以增加熱效率，但由於連桿結構體積比較大所以並不適合汽車使用，所以阿特金森迴圈大多用於大型船舶發動機上，

那麼我們今天汽車用的阿特金森迴圈是

什麼結構呢？我們今天所用的阿特金森迴圈發動機並沒有用複雜的連桿，而是靠改變進氣門關閉時間來達到縮短壓縮行程的目的，這個方法是米勒在1940年對阿特金森迴圈進行了改進，放棄原來的連桿結構，改用進氣氣門關閉時間來代替連桿，這樣就可以像奧托迴圈那樣用於汽車上了，

以上奧托迴圈的發動機

的執行，壓縮行程和膨脹行程是一樣的。

以上的米勒迴圈，利用延遲進氣門關閉時間

來達到和阿特金森迴圈連桿結構一樣的效果。 那麼阿特金森迴圈有什麼優點呢？它的優勢就是充分利用膨脹行程長的特點使發動機的熱效率更好，油耗更低，但是缺點是也是有的，由於這種迴圈的特點發動機只能在一個相對合適的轉速才能達到最佳熱效率，在低速運轉時這樣延遲關閉進氣門的方式會造成發動機低速動力比較差，而高速運轉時又因為發動機膨脹行程長影響了發動機的功率，使發動機轉速升高也收到限制了升功率也不高，所以阿特金森迴圈大多都是和混動車一起使用，因為混動車低速和高速都有電機驅動汽車，發動機只在相對合適的轉速區間運轉和發電，因為電機彌補了發動機的不足所以發動機可以充分利用自身優勢達到節油的目的。

奧托迴圈優點是

運轉平穩，可以在各個轉速下都提供較好的動力輸出，可以做到很高的升功率，但熱效率不高，油耗沒有阿特金森迴圈低，

但現在已經有汽車廠家把兩個迴圈結合起來充分利用兩個迴圈的優勢來節油增加熱效率，比如馬自達的創馳藍天發動機能用那麼高的壓縮比還可以用92號汽油其中有一部分原因就是利用了阿特金森迴圈的特點，還有豐田的2.0T發動機也是把渦輪增壓和雙迴圈結合起來使用來進一步降低油耗，以後可能會有更多這樣採用雙迴圈的發動機被應用到汽車上。

不管是阿特金森迴圈還是Alto迴圈都是內燃機執行的方式，Alto迴圈就是最基本的迴圈方式，我們現有汽車發動機普及率最高的也是最常見，原理就是：進氣、壓縮、膨脹做功、排氣四衝程，由德國工程師尼古拉斯-Alto發明。Alto迴圈的發明開啟了內燃機四衝程時代，後續的阿特金森迴圈以及後來的米勒迴圈都是站在Alto的基礎上改進的。

圖右準確的說是“米勒迴圈”

阿特金森迴圈其實也是基於Alto迴圈原理，但為了提高壓縮比、增大熱效率，後來由英國工程師詹姆斯-阿特金森透過一套複雜的機械連桿機構設計得到了“膨脹行程大於壓縮行程”，因此喝同樣多的油，膨脹比大的做工就多，發動機熱效率就高。

這個才是阿特金森迴圈（機械控制）

Alto迴圈原理實質就是壓縮比=膨脹比，它的優勢是能輸出大的功率，提供較大的扭矩，但是由於壓縮行程=膨脹行程，所有燃油實在，熱效率難以提高。

阿特金森迴圈就是機械控制使其壓縮比<膨脹比，這種情況就相當於同樣的燃油卻能做更多的工，間接提高壓縮比，提高熱效率，這樣燃油經濟性更好，但是由於做工行程長以及特殊的進氣方式使其在低速扭矩不足及高轉速功率上不去。

Alto迴圈示意圖

也就是說Alto迴圈是吃多少飯出多大勁適合幹粗活，阿特金森是吃飯少，辦事效率高但是幹不了力氣活。

但是真正的阿特金森迴圈因其複雜的結構和較低的穩定性根本不具備量產的可能，所以現在說的阿特金森迴圈其實是透過延遲進氣門的關閉時間來模擬阿特金森“膨脹比>壓縮比”的效果，確切的說就是“米勒迴圈”，而為了避開馬自達的專利壁壘只能叫阿特金森了，其實也只是透過智慧調節氣門開關模擬阿特金森效果而已。

阿特金森示意圖

最明顯的就是豐田的混動、馬自達藍天技術都應用了“米勒迴圈也可以叫阿特金森迴圈”，豐田混動是透過電機來彌補阿特金森低速及大扭輸出不足；馬自達藍天技術是米勒+Alto雙迴圈智慧切換，低速及大扭Alto迴圈彌補，低功率模式由米勒迴圈介入。