自2010年以來(lái)，新能源汽車的強(qiáng)勁東風(fēng)橫掃中國(guó)和世界汽車市場(chǎng)，不僅歐美日韓各大傳統(tǒng)汽車公司紛紛推出或計(jì)劃推出一系列或混動(dòng)或純電或氫能源汽車，國(guó)內(nèi)外一些新興的互聯(lián)網(wǎng)公司在眾籌之下，短時(shí)間內(nèi)推出了形形色色的純電動(dòng)汽車，一時(shí)間令人眼花繚亂目不暇接。仿佛，服務(wù)于人類一百多年的傳統(tǒng)汽油車已然走到了盡頭，即將壽終正寢。

難道，汽油動(dòng)力的傳統(tǒng)燃油車真的會(huì)在我們這一代的注視之下徹底消失？

難道，一貫崇尚歷史傳承和技術(shù)積淀的傳統(tǒng)汽車工業(yè)會(huì)就此風(fēng)光不再？

當(dāng)然不會(huì)！傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)依舊會(huì)繼續(xù)廣泛的應(yīng)用，電動(dòng)機(jī)和其它新能源動(dòng)力不會(huì)也無(wú)法很快完全傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)的鼎盛時(shí)期雖然已經(jīng)過(guò)去，但“存在即有價(jià)值”，國(guó)際社會(huì)和國(guó)內(nèi)對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的技術(shù)挖潛工作還在不斷的進(jìn)行，大家盡可能的放寬心，無(wú)論是大家目前的汽油車座駕，還是依然想線則購(gòu)買汽油車的朋友，在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)，內(nèi)燃機(jī)還有很長(zhǎng)的路要走，技術(shù)革新還在不斷的延續(xù)。。。。。

《老柳說(shuō)車》給大家介紹幾個(gè)傳統(tǒng)汽油車在提高熱效率方面的前沿技術(shù)方向，讓大家自己去揣摸、辨識(shí)，在所謂新能源汽車高歌猛進(jìn)之時(shí)，我們?cè)趥鹘y(tǒng)汽油車上是否還有新的選擇？

一：燃燒效率有新的突破

傳統(tǒng)汽車，指的是使用汽油和柴油等石化材料為主的內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的車輛，絕大多數(shù)均采用奧拓和阿特金森（米勒）循環(huán)的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，并采用機(jī)械或液力耦合器傳輸動(dòng)力，這種動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)，在過(guò)去的一百年中燃燒熱效率一直徘徊在較低的水平，其中，汽油機(jī)的熱效率最高在40%以下，柴油機(jī)的熱效率最高在50%以下，這種活塞式類型內(nèi)燃機(jī)的熱效率水平一般不高，較之可以動(dòng)輒達(dá)到90%左右熱效率的電動(dòng)機(jī)，一直是被所謂新能源汽車擁躉者詬病的死穴所在！

一般來(lái)說(shuō)，在常見(jiàn)的動(dòng)力單元中，電動(dòng)機(jī)的熱效率大于燃?xì)廨啓C(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)的熱效率大于柴油機(jī)，柴油機(jī)的熱效率大于汽油機(jī)，汽油機(jī)的熱效率則大于蒸汽機(jī)。可見(jiàn)，但從熱效率的據(jù)對(duì)百分比來(lái)看，汽油機(jī)僅高于原始的蒸汽機(jī)，差點(diǎn)處于墊底的地位，這也給了那些熱衷于淘汰汽油機(jī)的新能源擁躉人士足夠的口舌，事實(shí)上，盡管汽油機(jī)的熱效率在現(xiàn)有各種常見(jiàn)動(dòng)力單元中的確不高，但汽油機(jī)的體積小重量輕噪音低油耗小，安裝在家用乘用型汽車上，一直是最佳的選擇之一。

近年來(lái)，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，汽油機(jī)的技術(shù)改進(jìn)也在逐年提高，但基于結(jié)構(gòu)限制以及材料的限制，汽油機(jī)的熱效率一直止步不前，目前裝車量產(chǎn)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，只有日本豐田凱美瑞的新型四缸2.5升“Dynamic Force Engin”，通過(guò)采用高速燃燒技術(shù)、可變控制系統(tǒng)，并減少排氣、冷卻、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)等各類能量損失，在熱效率提升的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高動(dòng)力輸出。四缸汽油機(jī)，熱效率可以達(dá)到40%~41%，名列全球第一。是為已知量產(chǎn)動(dòng)力總成中的熱效率方面的佼佼者。國(guó)產(chǎn)自主品牌中，長(zhǎng)安汽車的某些小排量發(fā)動(dòng)機(jī)，熱效率基本在33%到36%之間，部分量產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率已經(jīng)達(dá)到36%以上，已經(jīng)可以比肩歐美發(fā)動(dòng)機(jī)的平均水平�？梢哉f(shuō)長(zhǎng)安汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率水平已處于中國(guó)領(lǐng)先水平。

二：發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能、環(huán)保的目的和途徑

眾所周知，節(jié)能和環(huán)保只是目的和方向，無(wú)論是使用新能源動(dòng)力，還是對(duì)現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行挖潛改造技術(shù)升級(jí)，手段都是提升動(dòng)力單元的熱效率，熱效率高了，燃油消耗就小，排放就少，自然也就更加環(huán)保。

發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能的比率，也就是說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了機(jī)械動(dòng)力。一般情況下，燃燒相同的燃油，熱效率越高，轉(zhuǎn)化成的機(jī)械動(dòng)力越多，既熱效率高，油耗就低，燃油經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。在熱效率方面，目前柴油發(fā)動(dòng)機(jī)比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)高，而汽油發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率歐美與日系車基本都在35%以上，最高可以達(dá)到38%。換句話說(shuō)，即便是最先進(jìn)的技術(shù)，也有60%多的燃油能量是浪費(fèi)的，所以熱效率提高每1%都是很困難的，這也可以從側(cè)面反映出一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在環(huán)保方面的優(yōu)劣。

隨著中國(guó)汽車油耗與排放法規(guī)的日益嚴(yán)苛，越來(lái)越多的廠家將研究重點(diǎn)放在了燃油經(jīng)濟(jì)性上，怎樣在保證動(dòng)力的情況下消耗更低的燃油，排放更少的有害氣體。目前以歐美為主的車企如大眾和福特，大眾致力于小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，讓每一滴燃油壓榨出更多的動(dòng)力�！独狭�說(shuō)車》

而以日系車為主的豐田，馬自達(dá)等車企還在發(fā)動(dòng)機(jī)小型化的同時(shí)，仍然在走傳統(tǒng)路線，即通過(guò)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率來(lái)降低油耗。而提高熱效率，主要通過(guò)提高燃燒效率，(如阿特金森或米勒循環(huán)、外部EGR、缸內(nèi)直噴、高壓縮比等技術(shù))，與降低損耗（低摩擦設(shè)計(jì)、可變氣門正時(shí)或升程、4-2-1排氣）來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)技術(shù)積累與發(fā)動(dòng)機(jī)品質(zhì)要求比較高。

我們自主研發(fā)的水平參差不齊，加上發(fā)動(dòng)機(jī)是整車的核心部件，與很多方面都息息相關(guān)。因此，我們目前自主研發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率還是落后國(guó)外品牌。但是我們也可以看到，長(zhǎng)安的某些小排量發(fā)動(dòng)機(jī)，熱效率基本在33%到36%之間，部分量產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率已經(jīng)達(dá)到36%以上，已經(jīng)可以比肩歐美發(fā)動(dòng)機(jī)的平均水平。可以說(shuō)長(zhǎng)安汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率水平已處于中國(guó)領(lǐng)先水平。我們了解到現(xiàn)階段長(zhǎng)安汽車在降低整車油耗的技術(shù)路線上以小排量增壓直噴為主，并在提升熱效率的技術(shù)上已取得了諸多成果，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)阿特金森循環(huán)、缸內(nèi)直噴、高壓縮比等技術(shù)的工程化應(yīng)用，部分產(chǎn)品已經(jīng)投產(chǎn)，未來(lái)將根據(jù)市場(chǎng)和用戶需求投放更多節(jié)能產(chǎn)品。同時(shí)，長(zhǎng)安汽車一直致力于提升發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率水平，取得的成果也得到了高等教育使用的國(guó)家規(guī)劃專業(yè)教材《內(nèi)燃機(jī)學(xué)》書(shū)籍編制團(tuán)隊(duì)的肯定。長(zhǎng)安汽車H15TGDI、H16DVVT、H15NA+ISG三款型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品均入選《內(nèi)燃機(jī)學(xué)》教材，成為名副其實(shí)的“教科書(shū)式”發(fā)動(dòng)機(jī)。

三：異軍突起的馬自達(dá)高熱效率發(fā)動(dòng)機(jī)

在世界眾多的汽車品牌中，馬自達(dá)并不起眼，然而在眾多的發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)中，馬自達(dá)卻在世界歷史上留下了濃彩一筆，不但把大家都不看好的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)量產(chǎn)，更在渦輪增壓大行其道時(shí)提出了創(chuàng)馳藍(lán)天的理念，在這個(gè)理念體系中最引人注目的就是SKYACTIV（創(chuàng)馳藍(lán)天）發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)了。作為自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的堅(jiān)守者，馬自達(dá)第一代創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)憑借13的壓縮比震驚世界，而現(xiàn)在馬自達(dá)又推出了二代創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)，壓縮比達(dá)到了18，對(duì)于汽油機(jī)而言，壓縮比到10就算比較高了，18的壓縮比已經(jīng)可以和柴油機(jī)媲美。

壓縮比是評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)性能的一個(gè)重要參數(shù)，如果氣缸在活塞處于最底部時(shí)的容積是18L，在活塞處于最頂部時(shí)的容積是1L，那么這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比就是18，壓縮比越大對(duì)混合氣的壓力就越大混合氣霧化的就越好越容易充分快速燃燒進(jìn)而提升動(dòng)力并降低油耗，就好像榨油，同樣多的花生米放在同樣是18L的容器里，用500斤的壓榨機(jī)和用1000斤的壓榨機(jī)榨出來(lái)的油量肯定不一樣。

當(dāng)然，對(duì)汽油機(jī)而言壓縮比也并不是越高越好，壓縮比越高越容易出現(xiàn)爆震現(xiàn)象，就好像花生油還沒(méi)榨出來(lái)卻直接給壓成碎末兒了，在氣缸內(nèi)的混合氣被壓的越狠缸內(nèi)的溫度就越高，氣缸內(nèi)無(wú)論是噴油嘴還是氣門、火花塞上面都有上次未充分燃燒完的積碳，這些積碳很容易在氣缸壓縮過(guò)程中變成一個(gè)個(gè)小的火種引燃?xì)飧變?nèi)的混合氣，一旦混合氣被引燃本來(lái)向上壓縮的活塞就被沖擊力打的向下運(yùn)動(dòng)，整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)就全亂了。

柴油機(jī)由于柴油的燃點(diǎn)高，且在工作過(guò)程中是氣缸內(nèi)先吸入空氣然后只壓縮空氣，空氣壓縮即將完成時(shí)高壓力噴射柴油，霧化的柴油遇到高溫高壓的空氣會(huì)馬上燃燒，不需要火花塞點(diǎn)燃且空氣壓縮的。溫度再高沒(méi)有油也不會(huì)燃燒，所以不存在爆燃的現(xiàn)象，這也是柴油機(jī)和汽油機(jī)最主要的區(qū)別。

既然馬自達(dá)敢把壓縮比做到18，那說(shuō)明馬自達(dá)肯定是能夠解決爆燃的問(wèn)題了，而馬自達(dá)的解決方法堪稱顛覆！那就是和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一樣取消汽油機(jī)傳統(tǒng)的點(diǎn)火系統(tǒng)，采用均質(zhì)充量壓燃技術(shù)（HCCI），當(dāng)壓縮沖程快結(jié)束時(shí)，噴油嘴直接向缸內(nèi)噴油，噴出的汽油在壓縮沖程完成時(shí)能夠在缸內(nèi)形成均勻分布，而在高達(dá)18的壓縮比壓縮下，缸內(nèi)壓力足夠使這些均勻汽油自行燃燒，和傳統(tǒng)的火花塞點(diǎn)燃燃燒由中心向四周擴(kuò)散不同，這種燃燒是所有的汽油有滴同時(shí)點(diǎn)燃同時(shí)燃燒，極大的提高了燃油的燃燒效率，馬自達(dá)對(duì)二代創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率目標(biāo)是50%，而目前高端發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率也不過(guò)在35-40%間徘徊。

為了避免爆燃，大到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU需要對(duì)缸內(nèi)混合氣密度、缸內(nèi)溫度、壓力進(jìn)行十分精準(zhǔn)的控制管理、發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)無(wú)縫配合，小到活塞頂部造型設(shè)計(jì)、排氣歧管設(shè)計(jì)，都需要花費(fèi)大量精力一一突破。

雖然二代發(fā)動(dòng)機(jī)可以不用火花塞壓縮比可以在18的情況下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但考慮到高轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度壓力和日常實(shí)際用車情況，二代發(fā)動(dòng)機(jī)依然會(huì)保留傳統(tǒng)的點(diǎn)火系統(tǒng)并采用可變壓縮比技術(shù)，改變壓縮比的方式有很多，可以通過(guò)改變氣門正時(shí)、切換發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)也可以采用可變活塞桿技術(shù)，活塞桿的長(zhǎng)短發(fā)生變化了那么活塞在最低處、最高處時(shí)的氣缸容積也就相應(yīng)的發(fā)生了變化，雖然說(shuō)來(lái)容易不過(guò)想要精確的實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)要求、零部件加工精度要求、發(fā)動(dòng)機(jī)噪音和振動(dòng)控制要求都是極高的。

這款二代創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)搭載在新款馬自達(dá)3車型上，百公里油耗僅為3.3L/100km，對(duì)于曾經(jīng)發(fā)動(dòng)陶瓷轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)狂人~馬自達(dá)而言，它在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的技術(shù)挖潛和改進(jìn)方面，的確有獨(dú)到之處，對(duì)傳統(tǒng)汽油機(jī)依然鐘情的朋友們不妨可以重點(diǎn)考察一下量產(chǎn)之后的馬自達(dá)3，看看創(chuàng)馳藍(lán)天二代不用火花塞的發(fā)動(dòng)機(jī)到底有什么獨(dú)到之處？

大家也可以重點(diǎn)考察一下熱效率達(dá)到41%的新款豐田凱美瑞。