阿特金森发动机的特点是高压缩比，长膨胀行程 ，其排气行程>做功行程>进气行程>压缩行程 ，其活塞的做功行程要比进气行程大，这样进气量可以相对减少 ，通过进气门关闭延迟 ，使得部分混合气体被推回到进气歧管中，这样每次进入燃烧室的理论空燃比的混合气体量便相对减少了 ，面做功行程又相对增加了做功量 ，所以燃油经济性得到了提高。
阿特金森循环是一种高压缩比，长膨胀行程的内燃机工作循环，具有极佳的部分负荷经济性 ，但全负荷动力性能较差 。部分负荷时利用进气回流使进入气缸的部分混合气流会进气管 ，以增大节气门开度降低节流损失，采用远高于正常汽油机的压缩比以提高热效率 ，长的膨胀行程可以充分利用燃烧气体的膨胀功 ，减少废气带走的能量，同样提高热效率 ，但由于压缩比过高不能使充气效率过高 ，故整机动力性能差 。由于循环膨胀冲程增加过大，在结构上实现有很大的难度 ，需要借助特殊的曲轴和连杆系统来实现 ，其技术难度相当高。现代阿特金森循环发动机(Atkinson cycle engine)使用电子控制装置和进气阀定时装置，使燃烧在气缸中的油/气混合物的体积膨胀得更大 ，借此让动力装置能更高效地利用燃油 。
性能还是比较好的 。
1.其通过将压缩比提高到 12 ，并相对减小燃烧室的容积，发动机热效率更高;通过对原有的配气相位进行全新设计，使发动机膨胀比增加的同时 ，压缩比并没有显著增加 ，避免了爆燃的发生;
2.通过对电喷系统优化匹配、调整喷油量和点火提前角，进一步提高了发动机热效率 ，改善了发动机燃油消耗率。
3.阿特金森循环发动机单点油耗降低最高可达 19% ，全工况平均降低 8~10% 。通过优化混合动力的控制策略，混合动力汽车还可在不提升任何制造成本的基础上进一步降低 8%左右的油耗 。
阿特金森循环发动机在使用奥托循环内燃机的基础上 ，通过一套复杂的连杆机构 ，使得发动机的压缩行程大于膨胀行程，这种巧妙的设计 ，不仅改善了发动机的进气效率 ，也使得发动机的膨胀比高于压缩比，有效地提高了发动机效率 ，这种发动机的工作原理被称为阿特金森循环。
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