【編者按】發(fā)動機是一種能夠把其它形式的能轉(zhuǎn)化為機械能的機器莱芥，包括如內(nèi)燃機（汽油發(fā)動機等）卿嘲、外燃機（斯特林發(fā)動機大刊、蒸汽機等）穷缤、電動機等敌蜂。如內(nèi)燃機通常是把化學能轉(zhuǎn)化為機械能。發(fā)動機既適用于動力發(fā)生裝置津肛，也可指包括動力裝置的整個機器章喉。發(fā)動機最早誕生在英國，所以身坐，發(fā)動機的概念也源于英語秸脱，它的本義是指那種“產(chǎn)生動力的機械裝置”。

國務院2012年頒發(fā)的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出部蛇，到2015年乘用車平均燃料消耗量要降至6.9升/百公里摊唇，2020年要降到5升/百公里。從目前的形勢來看涯鲁，也許各大整車廠的技術(shù)儲備滿足2015年6.9L/100km的要求并不難巷查，但在未來的5年內(nèi)要將油耗降低近30%實非易事。據(jù)羅蘭貝格統(tǒng)計用兵，目前市面上80%以上的動力系統(tǒng)必須經(jīng)過大的升級或換代才能滿足法規(guī)要求神肖，而將近50%的發(fā)動機將會被徹底淘汰。

時下看來晴顷，混合動力和純電動車由于低油耗和低排放是未來的發(fā)展趨勢排憨，但成本過高也是不得不面對的問題。且法規(guī)要求乘用車的“平均”油耗要在2020年降至 5.0L/100km订搏，這意味著對于銷量較小的混合動力和電動車（雖然政策偏向锯运，銷售量可乘以一個系數(shù)）的低油耗沛四，甚至零油耗對于整體來說只是杯水車薪框辞。 那么，哪些才是低成本的滿足2020年油耗法規(guī)的技術(shù)呢糊晋？

1缤媒、小型增壓化

汽 油機小型增壓化是目前發(fā)展的趨勢，也是具有滿足油耗和排放法規(guī)潛力的技術(shù)际器。一般來說岔冯，渦輪增壓都是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦 輪帶動同軸的葉輪舅逸，葉輪壓縮輸送由空氣濾清器管道來的空氣桌肴，使之增壓之后進入氣缸皇筛。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增快，廢氣的排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快坠七，葉輪又壓縮更 多的空氣進入氣缸水醋，空氣的壓力和密度增大可以使更多的燃料充分燃燒，相應的增加燃料量和調(diào)整一下發(fā)動機的轉(zhuǎn)速彪置，就可以實現(xiàn)增加發(fā)動機的輸出功率了拄踪。需要同 樣扭矩和功率驅(qū)動的車，相比使用自然吸氣發(fā)動機來說拳魁，渦輪增壓則可以采用更小的排量惶桐，而排量越小，油耗則越低潘懊。

以 大眾EA211發(fā)動機為例姚糊，1.4TSI發(fā)動機的最大功率為96kW，最大扭矩為225Nm卦尊，油耗為5.9L/100km（Golf）猎之，同樣的車型自然吸 氣發(fā)動機1.6L的最大功率81kW，最大扭矩為155Nm乐跺，油耗卻為6.3L/100km鹃远。由此可見，汽油機小型增壓化有著巨大的節(jié)油潛力症忽。且大眾正在 開發(fā)的1.2TSI發(fā)動機相信能有更大的節(jié)能潛力嚎闹。去年底沃爾沃發(fā)布的全新Drive-E三缸渦輪增壓汽油發(fā)動機，這款排量為1.5升的渦輪增壓發(fā)動機重 量僅99公斤牙晰，最高輸出功率132kW(180馬力)暂臀，扭矩達到265Nm，官方表示這款發(fā)動機的二氧化碳排放完全能滿足未來歐VII排放目標较谣。寶馬也將 自己的1.5T直列三缸發(fā)動機第一次用到了剛剛發(fā)布的二系旅行車上帐扯。而福特1.0升EcoBoost發(fā)動機自問世以來已先后將14個世界頂級獎項收入囊 中，三次獲得“國際年度發(fā)動機”大獎趾赡，可謂是小型增壓發(fā)動機的集大成者赴辨。

2、缸內(nèi)直噴 進氣道噴射

缸 內(nèi)直噴就是噴油嘴直接將燃油噴入氣缸內(nèi)與進氣混合的技術(shù)好勤，相比進氣道噴射捣域，缸內(nèi)直噴由于能更精準的控制噴油量和噴油時刻，因此油氣的霧化和燃燒效率提高宴合， 且缸內(nèi)霧化燃油的汽化潛熱能降低缸內(nèi)溫度焕梅，可以容忍更大的壓縮比，從而提高熱效率。綜合各方面的因素來看贞言，缸內(nèi)直噴具有很大的節(jié)油潛力斜棚。但在起動和低負荷 階段，由于缸內(nèi)局部過稀的混合氣在高溫下容易產(chǎn)生NOx该窗，而局部過濃的混合氣容易產(chǎn)生顆粒物打肝，對三元催化器的要求更高。因此挪捕，缸內(nèi)直噴和多點電噴兩套噴油 系統(tǒng)相結(jié)合粗梭，則能在滿足排放法規(guī)的基礎上，降低油耗级零。

豐 田D-4S擁有兩套噴射系統(tǒng)断医，除了缸內(nèi)直噴的噴嘴以外，還在進氣歧管內(nèi)設計了一個噴嘴淤汽。雙噴射系統(tǒng)可以根據(jù)行駛狀況在直接噴射與氣道噴射之間進行智能切 換葡谅，確保全路況高效的動力輸出和最佳的燃油經(jīng)濟性。發(fā)動機冷啟動時卸能，采用進氣歧管噴射括柿；低中負荷時，采用混合噴射延坡，提升扭矩饲丢，降低油耗；高負荷時舵博，采用缸 內(nèi)直噴蜻弧，提升功率。同樣蟆盖，大眾也在研發(fā)類似的雙噴射系統(tǒng)吓挣，不過大眾的創(chuàng)新點還在于加大噴油壓力。通過雙噴射系統(tǒng)多梦，直噴發(fā)動機的積碳問題也得到了很好的解 決奄础，這也成為直噴技術(shù)新的發(fā)展方向。

3劳吠、起/停引润、閉缸等技術(shù)

起停技術(shù)

發(fā) 動機起/停就是在車輛行駛過程中臨時停車（例如等紅燈）的時候，自動熄火赴背。當需要繼續(xù)前進的時候椰拒，系統(tǒng)自動重啟發(fā)動機的一套系統(tǒng)晶渠。起/停技術(shù)是這幾年來發(fā) 展最迅猛的汽車環(huán)保技術(shù)凰荚，特別適用于走走停停的城市路況，這套系統(tǒng)能在城市工況下達到15%的節(jié)油能力。尤其對目前我國油耗法規(guī)測試循環(huán)NEDC來說便瑟，起 /停具有很大的降低測試油耗的潛力缆毁。閉缸技術(shù)又被稱為主動氣缸管理技術(shù)，是指在低負荷下到涂，供油系統(tǒng)停止向某些氣缸噴油脊框，從而相當于降低排量，從而達到節(jié)油 的目的践啄。一般在啟動運行時浇雹，雖然只有兩個氣缸在運行，但性能上也能像四缸同時工作一樣小愚，也并不會 影響到發(fā)動機的平順運行依筝。而當我們再次踩下油門踏板時，兩個氣缸就會重新啟動并運行绪毅。其他的技術(shù)還有可變配氣機構(gòu)等剪莲，這些技術(shù)的綜合運用，油耗可降低 15%左右叙傅。

閉缸技術(shù)

其 中众新，大眾的ACT（氣缸關(guān)閉系統(tǒng)）、本田的VCM（可變氣缸管理系統(tǒng)）和克萊斯勒的MDS（Multi-Displacement_System）均屬此 列熊赐。其中搭載閉缸技術(shù)的大眾EA211 1.4T發(fā)動機的最低油耗官方宣稱可達到3.9L/100km弄袜，滿足2020年的油耗法規(guī)已不成問題。

4汛滩、高效率變速箱

變 速箱的主要作用是改變傳動比磨慷，擴大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應經(jīng)常變化的行駛條件把奢，同時使發(fā)動機在有利（功率較高而油耗較低）的工況下工作薇痛。理論 上來說，不管是自動變速箱或是手動變速箱什湘，變速箱檔位越多长赞，越接近最佳換擋位置，越能工作在最經(jīng)濟區(qū)間闽撤。但同時檔位越多得哆，變速箱的結(jié)構(gòu)越復雜，傳動部件越 多哟旗，傳動效率會降低贩据。因此，高效率的變速箱是兩者的折中闸餐，檔位數(shù)適中饱亮、結(jié)構(gòu)簡單、換擋響應快、沖擊小近上。

ZF（采 埃孚）生產(chǎn)的9個前進擋的自動變速箱剔宪，已率先搭載到Jeep自由光/自由俠和新款路虎極光上。相比于現(xiàn)在市場主流的橫置6擋變速器壹无，采埃孚的9HP可以額 外降低油耗10%-16%粱储。大眾的DSG變速箱也是其中的佼佼者，尤其是最新研發(fā)的10速DSG可謂是到了登峰造極的地步启中，但由于成本和重量的限制決定了 多速的變速箱只能用在中大型車上庭训，在緊湊型車上則會更多的權(quán)衡成本與效率的關(guān)系。

5疯食、輕量化

輕量化始終是汽車工程師所追求的目標绊域。眾所周知，整車質(zhì)量越輕呐猴，油耗越低湘都。而動力總成的輕量化也是其中很重要的一塊。鋁合金缸體現(xiàn)在也算不上是新技術(shù)常废，在很多量產(chǎn)車上都已普及旱唧，但是鋁合金缸體重量輕，導熱性良好蝇蝶，冷卻液的容量可減少恤鞭，對于降低油耗也是有很重要的意義的。

日 產(chǎn)CVT7變速箱的首次采用副變速箱技術(shù)危号，這一創(chuàng)新之舉既縮小了變速器的體積又增加了速比牧愁。由于將前后切換裝置與副變速器一體化的設計，同時采用更小的 主外莲、從動帶輪猪半，從而實現(xiàn)小型化、輕量化偷线。這款變速箱在原來基礎上磨确，減少了10公斤的重量。大眾最新的EA211 1.4T發(fā)動機甚至將排氣歧管集成在缸體中声邦，一方面降低了零件數(shù)乏奥，另一方面降低了重量，從而達到省成本和節(jié)油的雙重目的亥曹。

6邓了、48V BRS系統(tǒng)

48V 能量回收助推系統(tǒng)（BRS）是博世的最新解決方案，該48V的系統(tǒng)比起動/停止系統(tǒng)更先進媳瞪，并能縮小與混合動力車輛之間的巨大差距骗炉。BRS應用于價格競爭 極為激烈的緊湊車型照宝。換句話說，BRS必須價廉且高效找塌。這點可以通過簡化其部件得以實現(xiàn)。其電機可支持發(fā)動機提供10kW的額外動力）困煤。電機助力發(fā)動機 時鸥萌，0.25kwh 的電池處于放電狀態(tài)。但在隨后的剎車過程中技蝌，部分車載網(wǎng)絡將在48V的條件下運行壹霍，最大限度地回收制動能量。 五次制動過程后伦窜，鋰離子電池將被充滿電建鹿。制動回收的能量可用于給車載網(wǎng)絡中的用電設備供電，也可在車輛起動或加速時始坝，為發(fā)動機提供助推力捍瘩。據(jù)預測，該項技 術(shù)可節(jié)省7%的油耗蓄揭。目前此項技術(shù)并沒有在量產(chǎn)車上出現(xiàn)署弯，但博世宣稱，此技術(shù)可能會挽救很多瀕臨淘汰的發(fā)動機儿捧，使其滿足2020年的油耗法規(guī)荚坞。至于具體效 果如何，我們拭目以待菲盾。

7颓影、混合動力

混合動力就是指汽車使用汽油驅(qū)動和電力驅(qū)動兩種驅(qū)動方式。在起動和低速工況下懒鉴，電機給車輛提供動力诡挂，在電池電量不夠或者高速工況下，發(fā)動機單獨或與電機一起 為車輛提供動力临谱。因此咆畏，便能使發(fā)動機一直保持在最佳工況狀態(tài)，動力性好吴裤，排放量很低旧找。尤其是PHEV（插電式混合動力），可以使用充電樁進行充電麦牺，而電量 不夠時又能使用發(fā)動機提供動力钮蛛。這樣，既能達到低油耗和低排放的目的剖膳，又能克服電動車續(xù)航里程的短板轮砸，因此是很有潛力的技術(shù)南链。但是由于成本較高，僅適用于 高端車型上应胎。在混合動力技術(shù)方面衡服，豐田有著很強的技術(shù)儲備，其普銳斯在日本和美國均有著較高的銷量而逞。在國內(nèi)混合動力技術(shù)處于領先地位的比亞迪也先后發(fā)布了 秦免砖、唐等混合動力車型，取得了不錯的市場反響黄骇。

后記

能 提高燃油經(jīng)濟性的技術(shù)有很多纸赦，且技術(shù)路線和研究方向也有很多選擇。比如以大眾為代表的歐系前幾年傾向于改進和優(yōu)化發(fā)動機結(jié)構(gòu)倒奋，從而達到節(jié)能減排的效果醇电，而 以豐田為代表的日系則傾向于混合動力等電氣化的研究。但目前的趨勢則是兩者并行翰鲸，近幾年歐系在混合動力的研發(fā)投入越來越大复答，日系目前也在逐漸往小型增壓化 發(fā)展，可以說是“殊途同歸”碟渺。不難預見霹陡，未來的汽車動力系統(tǒng)發(fā)展趨勢是越來越小的發(fā)動機和越來越大的電機，直到最后電機完全取代發(fā)動機止状。但為了盡量以最低 成本的滿足2020年的油耗和法規(guī)要求烹棉，緊湊型和小型車的最佳選擇是小型增壓雙噴射發(fā)動機加上高效率變速箱，如果再不達標可以加上48V BRS系統(tǒng)怯疤。而對于成本不太敏感的中大型車來說浆洗，混合動力是不二之選。

雖然2020年油耗降至5.0L/100km對國內(nèi)整車廠來說可謂是“亞歷山大”集峦，但我們可以看到伏社，像大眾、豐田這樣的巨頭都有很強的技術(shù)儲備塔淤，足以應對法規(guī)要求摘昌。順便說一句，本文雖以大眾舉例高蜂，并非本人是“神車黨”聪黎，只是學習和工作接觸到較多的大眾技術(shù)。

現(xiàn) 階段丢华，合資品牌可以利用技術(shù)儲備船白，再加上節(jié)能減排的宣傳，在整車價格上增加幾萬码署，可能仍有消費者會買單蒙敦。但自主品牌目標群體價格特別敏感每缎，價格增加好幾 萬，可能會流失大部分潛在消費者屏烂，因此在選擇技術(shù)路線上更不能出半點岔子燃圾。而自主品牌的企業(yè)聯(lián)盟，能互享先進的技術(shù)和互補劣勢巾割，降低和平攤研發(fā)成本弧泊，避免 重復研究和浪費，這對自主品牌來說是勢在必行且非常有前景的出路缺员。

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