大众集团在其新一代的EA888发动机的升级开发中，为了进一步的降低发动机油耗，在米勒循环的基础上，进行改良优化，提出了Budack-cycle概念，即B循环。相对传统的米勒循环，新的B循环的重点在于将发动机进气阀门关闭时间的提前，可以加快进气气流的速度，使汽油与空气混合效率得到提升，从而提高发动机热效率，达到降低油耗的目的。既然是改良的米勒循环，那么得先从阿特金森和米勒循环说起。

在1882年，英国人James Atkinson就想设计一种发动机，该发动机可以大大提高内燃机的热效率，同时还可以绕开Nicolaus August Otto开发的4冲程发动机专利。

在阿特金森（Atkinson）发动机上，所有4个冲程都是在曲轴转一圈内通过曲柄连杆的特殊结构来实现的。由于曲轴运动必须导致活塞有两次向上的运动，阿特金森就能把活塞行程设计成不同的长度，于是就采用了较短的压缩行程和较长膨胀行程（做功行程）。由于需要有复杂的曲柄连杆机构，所以要想实现埃特金森循环就很难。

在吸气和压缩之间，活塞位于下止点

进气阶段的活塞行程

在作功和排气之间，活塞位于下止点

作功冲程的活塞行程

活塞在做功和排气时，行程是大于进气和压缩行程的。进气门关闭很晚，是在压缩行程下止点（UT）后。

优点在于：较大的膨胀比可以提高发动机效率。工作行程持续时间较长，这样耗费在废气中的热量就减少了。

缺点在于：在转速较低时，发动机的输出扭矩会很小。ATK发动机需要有相对较高的转速，以保证输出必要的功率，防止出现“发动机憋死”。 

 另外一个改变压缩比和膨胀比的方法是米勒循环。它的目标是将阿特金森循环移植到“普通”曲轴发动机上，并利用其优点。有意识地放弃了阿特金森循环复杂的曲柄连杆机构。

在米勒循环发动机上采用了一个专门的气门机构配气系统。它主要用于让进气门更早关闭（比“普通”汽油发动机更早）。这尤其会在进气冲程中带来以下影响：吸入的空气量更少、压缩压力保持几乎不变、压缩比变小、膨胀比变大。

优点是通过改变气门打开时间，即通过增大膨胀比，可以实现无需节气门的负荷调节，由此显著提升效率。压缩比的减小可以减少废气中的氮氧化合物。增压温度更低。 燃烧得到了优化。

缺点是低转速时扭矩较低（这可以通过增压来补偿）。有效的压缩比减小导致效率变低（这可以通过增压和增压空气冷却来补偿）。需要凸轮轴至少有一个相位调整。

B循环就是一种改进型的米勒燃烧方式，因此B循环也被称作“延长了膨胀的燃烧方式”，但从实际来讲，B循环其实不是延长了膨胀过程，而是缩短了压缩过程。其主要工作特点是压缩阶段缩短、膨胀比大于压缩比。

B循环

活塞位置对比

活塞从上止点向下止点运动。进气门在远未到下止点时就关闭了。在进气门关闭后，活塞还在继续向下运动，因此气缸内压力就降低了。

活塞从下止点向上止点运动。必须先补偿压力的降低。在下止点前70 °曲轴角时，压力又回到进气行程时的压力水平。采用普通燃烧方式时，这时的压力已经很高了。采用新燃烧方式时压力上升很快。在上止点时，这个压力大约是12 bar。总的来说，采用新燃烧方式时，平均压力是较高的，因此效率也就高。

活塞从上止点向下止点运动。采用新燃烧方式时，由于燃烧室容积很小，因此膨胀过程会产生一个很高的压力。由于不同的混合气质量和不同的热传导，B循环燃烧方式在排气行程产生的效率提升较小。 

B循环的实现主要通过气门升程系统(AVS)来调节气门升程，实现循环的切换。在凸轮块上，每个气门有两个凸轮轮廓。凸轮的配气相位是按照所期望的发动机特性曲线设计的。因此可以影响开启时长和时间点以及气门升程（开启横截面）。

小凸轮轮廓（绿色），开启角度140°曲轴角

大凸轮轮廓（红色），开启角度170°曲轴角

在发动机部分负载范围内，通过优化燃烧过程，降低发动机的油耗和废气排放量。通过进气凸轮轴上的气门升程切换装置，根据发动机负载在短气门升程和长气门升程之间进行切换。在怠速和部分负载范围内，采用较短的气门升程。在高负载时切换到长的气门升程。此外，可以通过凸轮轴调节装置改变进气和排气时间。

通过切换到短气门升程并结合凸轮轴调节装置的提前状态，在达到下止点前进气门被关闭。在达到下止点之前，新鲜空气被解压和冷却。

短气门升程的效果是，减小了进气口的横截面，从而提高了空气的流速。实现燃油和空气的最佳混合效果,这是通过燃烧室的几何构造实现的。其结果是：提高了燃油和空气混合物的效率，降低了燃油消耗，减少了有害物质的排放。

在高负载要求下，切换到长的气门升程。结合凸轮轴调节器的延迟状态，在达到下止点后进气门被关闭。从而增加了燃烧室的填充容积，实现了发动机的最大功率。

通过凸轮轴上的电子气门升程切换装置以及进气和排气凸轮轴上的可变气门正时，实现了对每个气缸气体交换的优化控制。较小的凸轮轮廓用于低负荷，较大的凸轮轮廓用于全负荷。何时使用哪个凸轮轮廓，均存储在发动机电脑的图谱中。

为了在进气凸轮轴上两个不同的气门升程之间相互切换，此凸轮轴有4个可移动的凸轮件（带有内花键）。每个凸轮件上都装有两对凸轮，其凸轮升程是不同的。通过电执行器对两种升程进行切换。电子执行器接合每个凸轮件上的滑动槽，并移动凸轮轴上的凸轮件。

在两个电执行器（气缸 1-4 的进气气凸轮执行器 A/B）的辅助下，每个凸轮件在进气气凸轮轴上在两个切换位置之间被来回推动。每个气缸的一个执行器切换到大的气门升程，另一个执行器切换到小的气门升程。

每个执行器（气缸 1-4 的进气凸轮执行器 A/B）都包含一个电磁线圈。金属销通过导管被向下移。在收缩位置和伸展位置，金属销通过一个永磁铁被固定在执行器壳体中的相应位置。

当电流通过执行器电磁线圈时，金属销在18-22 毫秒内被移动。伸展的金属销接合到进气凸轮轴上凸轮件的相关滑动槽中，并通过凸轮轴旋转推动滑动槽到相应的切换位置。销通过机械方式在滑动槽（相当于一个复位斜面）的作用下缩进去。凸轮件的两个执行器被启动时，总是只有一个执行器上的金属销移动。

发动机控制单元根据复位信号得知金属销的当前位置。当复位斜面推动执行器的金属销回到元件的导管中时，生成一个复位信号。发动机管理系统可根据哪个执行器发出复位信号来确定相关滑动装置的当前位置。

 进气凸轮轴位于小凸轮上，即较小冲程和 140° 曲轴转角的较短进气阶段以及进气门的打开持续时间较短。在起动阶段视发动机温度而定，在压缩冲程和/或进气冲程中喷射（单点、多点）。 

在冷却液温度达到 70 ℃ 之前，进行单点或双点 FSI 喷射。取决于转速、负荷和温度，会切换到 MPI 喷射。

在 B 循环中：

在全负荷特性曲线中