在全球卡车行业，电气化早已不是愿景，而是写入顶层战略的共识。纯电重卡频频亮相、氢能路线各执一词，绿色未来的图景似乎越来越清晰。然而，在电动化浪潮席卷全球的今天，传统内燃机非但没有退场，反而在持续进化中焕发出新的生命力。作为公路运输的绝对主力，柴油发动机依然是绝大多数卡车的心脏。纵观欧洲七大卡车制造商，每一家都手握属于自己的“独门绝活”。但燃油效率的较量，始终是这场技术竞赛中最核心的命题。
优化柴油卡车的燃油效率，为什么如此重要？答案既来自市场，也来自法规。对于运输企业而言，燃油成本常年占据运营支出的最大份额，每一滴柴油的节省都将直接转化为利润。而在法规层面，欧盟对重型卡车的二氧化碳排放标准日趋严格，迫使卡车厂商对柴油发动机的燃油效率进行优化。
在市场和法规的双重压力下，卡车制造商既不能坐等电动化全面到来，也不能单纯依靠增加零排放车型的销量来达标。提升柴油机的燃油效率，依然是最现实、最有效的路径。正是在这样的背景下，米勒循环技术从众多效率提升方案中脱颖而出。
将时间拨回近两年前。在2024年度的德国汉诺威商用车展（也就是IAA车展）上，来自荷兰的卡车制造商：DAF达夫发布了NGD 2.0代全系新车。这代车型所搭载的帕卡MX-11和MX-13发动机引入了米勒循环技术，由此成为欧洲重卡行业率先将这一技术引入10升以上排量涡轮增压柴油机的量产机型，为车辆带来了极高的燃油效率。那么，米勒循环究竟是一项怎样的技术？它为何能在重型柴油机上施展拳脚？接下来让我们慢慢看。
要理解米勒循环，就得先从最基础的四冲程发动机说起。四冲程发动机的基本工作循环包含进气、压缩、做功和排气四个阶段，在压缩冲程中，进气门在活塞到达下止点时关闭，随后活塞上行压缩气缸内的全部空气。米勒循环技术将在压缩冲程中延迟进气门的关闭时间，虽然活塞已经开始上行，但进气门仍然开着，让部分空气被推回进气歧管。当进气门关闭时，气缸内留下的空气比传统循环要少。
达夫的米勒循环将进气门的关闭延迟到压缩冲程下止点之后约20至30度。对此，达夫高级项目工程师Raoul Wijnands解释道：“将部分空气推回进气歧管所消耗的能量，比压缩整个气缸内的全部空气要少。这是减少能量损失、提升效率的途径之一。”换句话说，米勒循环通过“少压缩一点空气”来降低压缩功的消耗，从而减少了发动机自身的能量损耗。
少压缩一点空气，意味着气缸内的氧气含量也随之降低。在传统柴油机中，高温和富氧环境容易催生氮氧化物的生成。为了控制氮氧化物，工程师通常会依赖EGR（废气再循环）系统，将部分废气引回进气歧管，挤占氧气的空间。而米勒循环天然降低了气缸内的氧气含量，使得发动机可以用更少的EGR流量，就能达到同样的氮氧化物控制水平，得以在维持相同氮氧化物排放水平和相同尿素消耗量的前提下提升发动机效率，同时也能提升发动机可靠性。
当然，延迟进气门关闭只是第一步。为了让发动机在低进气量下依然保持良好的燃烧特性和扭矩输出，达夫的工程师还提高了发动机的压缩比。更高的几何压缩比配合米勒循环带来的较低有效压缩比，既保证了燃烧过程的充分和扭矩的平顺输出，又避免了爆压过高带来的机械负担，简单来说就是油耗更低、动力更强。
除了核心的气门正时和压缩比调整，米勒循环的引入还牵动了整个发动机系统的升级。新一代帕卡MX-11和MX-13发动机的喷油嘴升级到了第三代，带来更好的燃油雾化效果。涡轮增压器和EGR系统经过了优化，冷却液泵采用电动/皮带双源驱动，并且打气泵也引入了离合器设计，仅在需要补充气压时才接合，减少附件对发动机能量的消耗。种种优化都意味着：米勒循环不是一项孤立的技术，优化燃油效率是一个“牵一发而动全身”的系统工程。
这套系统工程为NGD 2.0代达夫卡车带来了实实在在的性能提升。以帕卡MX-13机型为例，虽然新款发动机的功率参数与前代保持一致，但最大扭矩的起始点从1030转下降到了950转。更低的扭矩爆发点意味着车辆在起步和加速阶段更加轻松，同时高速巡航时的效率也更高。配合优化后的SR 1344超小速比后桥，燃油经济性被进一步放大。
根据荷兰达夫所提供的官方数据，以530马力的MX-13发动机搭配2.05速比和欧洲最常见的315/70R22.5轮胎为例，4×2牵引车在85公里/小时的巡航速度下，发动机转速仅为950转/分钟，相比此前的1030转/分钟降低了约7%。更低的转速意味着更少的摩擦损耗、更低的燃油消耗，同时驾驶室内的噪音和震动也更小，驾乘舒适度显著提升。
米勒循环的专利
值得一提的是，米勒循环技术并非近年才被发明。它由美国工程师Ralph Miller于上世纪40年代提出，其初衷是为了在提升功率密度的同时控制燃烧温度。然而，直到上世纪90年代，马自达才率先将米勒循环成功商业化应用于乘用车。此后的数十年间，米勒循环技术主要活跃于小排量乘用车发动机领域。如今，达夫将其引入11升、13升级别的重型柴油机，标志着这项“古老”的技术在全新的应用场景中找到了用武之地。
在通往零排放的漫长道路上，内燃机远未谢幕。米勒循环在达夫卡车上的成功应用，证明柴油机依然拥有深厚的挖掘潜力。当电动化尚需时日，当替代燃料仍在探索规模化路径，米勒循环这样的技术创新，恰恰为行业提供了一条务实而高效的进阶之路。相信在未来，这样的技术创新也会越来越多。感谢您阅读本篇文章！想了解更多有趣有料的全球商用车行业前沿资讯？请持续关注提加商用车网及其旗下欧美卡车社区！
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