純電汽車(chē)和飆升油價(jià)，讓如今的燃油車(chē)壓力倍增，畢竟綠牌插電式混動(dòng)車(chē)如今都能做到5L／100km的虧電油耗，一線大廠再不拿出點(diǎn)硬核干貨，藍(lán)牌車(chē)真的要被“拍死在沙灘上”了。在此背景下，一線大廠都開(kāi)始通過(guò)全新技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)一步壓榨內(nèi)燃機(jī)的燃燒效率，站在2022年這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，各品牌新推出的產(chǎn)品究竟有哪些核心技術(shù)才算夠先進(jìn)，夠高級(jí)呢？

●歧管電噴、缸內(nèi)直噴、高滾流比進(jìn)氣道

▲應(yīng)用車(chē)型：豐田凱美瑞、大眾邁騰、奇瑞瑞虎8

燃油噴射技術(shù)一直是節(jié)能減排的核心命題，從世紀(jì)初的化油器噴射，到后來(lái)的歧管電噴技術(shù)，再到如今的高壓共軌直噴技術(shù)，內(nèi)燃機(jī)供油技術(shù)也就發(fā)展了20年，但卻前后迭代了起碼五次。

博世350Bar共軌直噴

面對(duì)國(guó)六b排放指標(biāo)，目前國(guó)內(nèi)主流渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)都將缸內(nèi)共軌直噴系統(tǒng)噴射壓力提高了350Bar，噴射孔洞也增加到5－6個(gè)，還支持在一次循環(huán)中多次噴射，這可以帶來(lái)更精細(xì)的燃油霧化，從而更充分和空氣混合，火花塞點(diǎn)火后燃燒更充分，殘留更少，從而充分利用汽油。

大眾雙噴系統(tǒng)

而在共軌直噴的基礎(chǔ)上，像豐田M20／A25系列、大眾EA888（低功率版本）既有共軌直噴，也還保留了歧管電噴裝置。這樣做的好處是，行車(chē)電腦可以根據(jù)不同轉(zhuǎn)速／負(fù)載工況主動(dòng)調(diào)整噴射方式，選擇缸內(nèi)噴射或歧管?chē)娚�，或者兩者都有，使得發(fā)動(dòng)機(jī)兼顧低圧縮比的動(dòng)力爆發(fā)和高壓縮比的高效燃燒。

進(jìn)氣滾流優(yōu)化

另外值得一提的是，供油技術(shù)和進(jìn)氣技術(shù)是分不開(kāi)的，豐田的2．0L／2．5L、奇瑞的1．6T／2．0T、一汽紅旗的2．0T／3．0T還在直噴技術(shù)的基礎(chǔ)上采用更高效的高滾流比進(jìn)氣道設(shè)計(jì)，搭配優(yōu)化設(shè)計(jì)的“凹”形活塞頂部，可以讓空氣和汽油進(jìn)入Masking燃燒室后更充分混合，進(jìn)一步提高燃效。

●VGT可變截面渦輪、電控渦輪泄壓閥、電動(dòng)渦輪增壓器

▲應(yīng)用車(chē)型：比亞迪漢DM－i／p、WEY拿鐵DHT、北京汽車(chē)魔方

廢氣渦輪增壓器是目前小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的必備技術(shù)，甭管?chē)?guó)產(chǎn)／合資／進(jìn)口都有廣泛應(yīng)用，不會(huì)稀釋發(fā)動(dòng)機(jī)功率，且基本沒(méi)有可靠性方面的問(wèn)題。不過(guò)，這種進(jìn)氣增壓方式畢竟是受內(nèi)燃機(jī)排氣量控制的，如果配大口徑的渦輪，高轉(zhuǎn)增壓效果好，但因?yàn)閼T量大，響應(yīng)會(huì)偏慢；如果配小口徑的渦輪，跟隨排氣量的轉(zhuǎn)速響應(yīng)是快了，但高轉(zhuǎn)帶來(lái)的增壓效果差很多。

VGT可變截面渦輪增壓器

VGT可變截面渦輪增壓器一舉兩得解決廢氣渦輪增壓器的這種問(wèn)題，這種技術(shù)在比亞迪DM－i和長(zhǎng)城DHT的1．5T混動(dòng)專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)上有應(yīng)用。它在排氣渦輪葉扇末端增加了多個(gè)可變角度的葉片設(shè)計(jì)。發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)讓排氣從更小的端口進(jìn)入渦輪，氣體流速高，自然推動(dòng)力更大，反應(yīng)也更快；而在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)，葉片會(huì)增大角度讓更多排氣“吹入”廢氣葉扇，排氣背壓減小，更順暢，且能獲得更高功率轉(zhuǎn)速的進(jìn)氣增壓，從而提高整機(jī)爆發(fā)力。

除了主動(dòng)改變廢氣渦輪的A／R值外，電控渦輪泄壓閥的出現(xiàn)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)進(jìn)氣增壓的更精準(zhǔn)控制，簡(jiǎn)單說(shuō)就是，進(jìn)排氣什么時(shí)候泄壓，進(jìn)氣在什么工況下該保持多大壓力，都可以由行車(chē)電腦主動(dòng)控制，這是老的真空泄壓閥做不到的。

電控泄壓閥

奧迪的電驅(qū)渦輪增壓器

如果技術(shù)更近一步的話，那就得是奧迪、奔馳使用的電動(dòng)渦輪增壓器了，這項(xiàng)技術(shù)基本都是和廢氣渦輪增壓器組合使用，選擇用一臺(tái)高轉(zhuǎn)速電機(jī)帶動(dòng)渦輪葉片給進(jìn)氣或排氣增壓，可以在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)時(shí)強(qiáng)制為進(jìn)氣提供更高壓力。當(dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)是目前六缸／八缸的性能車(chē)才有待遇，例如剛出的AMG ONE上的1．6T V6引擎，要普及到家用車(chē)上恐怕還早得很。

●CVVT可變氣門(mén)正時(shí)、米勒循環(huán)、阿特金森循環(huán)

▲應(yīng)用車(chē)型：大眾邁騰、WEY摩卡、長(zhǎng)安CS75PLUS、紅旗H9

連續(xù)可變氣門(mén)正時(shí)目前已經(jīng)是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的基本操作，也是國(guó)五／六排放的基本操作，但大部分車(chē)目前還都是傳統(tǒng)的奧托循環(huán)四沖程設(shè)計(jì)，即壓縮比和膨脹比相同。

連續(xù)可變氣門(mén)正時(shí)

為進(jìn)一步提高燃燒膨脹動(dòng)能的利用率，不少?gòu)S商開(kāi)始通過(guò)可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)對(duì)進(jìn)氣門(mén)開(kāi)閉相位的精準(zhǔn)控制，從而模擬米勒循環(huán)或阿特金森循環(huán)，這項(xiàng)技術(shù)目前在很多大眾EA888、長(zhǎng)城4N20、長(zhǎng)安藍(lán)鯨2．0T發(fā)動(dòng)機(jī)上出現(xiàn)。

米勒循環(huán)是在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣沖程快結(jié)束時(shí)，提前關(guān)閉進(jìn)氣氣門(mén)阻斷進(jìn)氣，而后面的壓縮／做工／排氣沖程是奧拓循環(huán)的流程，這樣一來(lái)，燃?xì)獾膲嚎s比就會(huì)小于的膨脹比，從而提高汽油利用率，一般出現(xiàn)在帶渦輪增壓器的機(jī)型上。而像豐田2．0L／2．5L這樣的自吸發(fā)動(dòng)機(jī)，雖然也命名為米勒循環(huán)（其實(shí)應(yīng)該叫阿特金森循環(huán)），但卻選擇在進(jìn)氣沖程結(jié)束后，延遲進(jìn)氣氣門(mén)關(guān)閉，這樣吸入的空氣就會(huì)有一部分被壓回進(jìn)氣歧管，同樣也能起到壓縮比小于膨脹比的目的。

因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)控制的壓縮比，所以米勒循環(huán)／阿特金森循環(huán)基本都是這類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的一種工作方式，在有更高動(dòng)力需求時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)也可以切回奧拓循環(huán)模式，即雙循環(huán)技術(shù)或者叫可變壓縮比技術(shù)。而如果是卡羅拉雙擎、雅閣銳混動(dòng)、漢DM－i這種混動(dòng)車(chē)，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有高功率需求，所以全程都會(huì)以高壓縮比的米勒循環(huán)（阿特金森循環(huán)）運(yùn)行，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定在高熱效率的運(yùn)行狀態(tài)。

●CVVL可變氣門(mén)升程控制、可變缸技術(shù)

▲應(yīng)用車(chē)型：哈弗H6、本田冠道、凱迪拉克CT6、奔馳A級(jí)

可CVVT通過(guò)靈活的凸輪齒輪系統(tǒng)改變氣門(mén)開(kāi)閉相位不同，CVVL可變氣門(mén)升程改變的是氣門(mén)開(kāi)閉的大小，這項(xiàng)技術(shù)需要特制的凸輪軸系統(tǒng)，我們熟悉的本田i－VTEC就是其中最具代表性的案例。

以本田的K20C 2．0T發(fā)動(dòng)機(jī)為例，其排氣側(cè)就配備了可變氣門(mén)升程控制，凸輪軸上有兩套凸輪，在高沖程模式時(shí)，排氣氣門(mén)可以開(kāi)啟更大角度，讓高轉(zhuǎn)狀態(tài)下的高速排氣可以迅速排出燃燒室，提高轉(zhuǎn)速響應(yīng)，增大爆發(fā)力。除此之外，完全體的i－VTEC在進(jìn)排氣兩端都配有可變氣門(mén)升程，大角度的進(jìn)氣凸輪也可以提高進(jìn)氣效率，適用于更高轉(zhuǎn)的用車(chē)場(chǎng)景，例如思域TYPE R上的K20A 2．0T發(fā)動(dòng)機(jī)。

在可變氣門(mén)升程的基礎(chǔ)上，通用和奔馳還衍生出了零升程的可變缸技術(shù)，可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)從四缸變成雙缸。所謂可變缸，就是在雙缸模式下讓中間兩個(gè)氣缸的凸輪切入零升程，甭管凸輪軸怎么轉(zhuǎn)，搖臂都不會(huì)頂開(kāi)氣門(mén)，從而實(shí)現(xiàn)關(guān)閉進(jìn)排氣，再配合同時(shí)關(guān)閉的供油系統(tǒng)，就可以讓活塞在氣缸內(nèi)空轉(zhuǎn)，類(lèi)似于“空氣彈簧”，自然也能大幅降低油耗，當(dāng)然，功率輸出也會(huì)明顯降低，因而只會(huì)在低功率需求的巡航狀態(tài)才會(huì)用到雙缸模式。

●總結(jié)：

得益于乘用車(chē)越來(lái)越徹底的電氣化改造，整車(chē)的動(dòng)力需求已經(jīng)可以用電驅(qū)系統(tǒng)彌補(bǔ)，所以?xún)?nèi)燃機(jī)的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)全面偏向燃油經(jīng)濟(jì)性，包含配氣、供應(yīng)、冷卻、潤(rùn)滑在內(nèi)上述各項(xiàng)技術(shù)基本都是為省油服務(wù)的。當(dāng)然，我們也需要清醒認(rèn)識(shí)到，目前汽車(chē)用的往復(fù)式四沖程活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，能達(dá)到40％－45％的最高熱效率已經(jīng)是一線水平，再多的黑技術(shù)支持頂多也只能將其壓榨到50％，相比于95％以上能量轉(zhuǎn)化效率的純電驅(qū)動(dòng)（永磁同步電機(jī)），確實(shí)被按在地上摩擦。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)還得和電驅(qū)系統(tǒng)合作才能長(zhǎng)久地活下去，像HEV油電混動(dòng)、PHEV插電式混動(dòng)這種技術(shù)方向變革帶來(lái)的省油效果，要比上述在內(nèi)燃機(jī)本身花功夫要高效得多。

       原文標(biāo)題 : 2022年了 發(fā)動(dòng)機(jī)得有什么東西才算高級(jí)？