提高發動機熱效率，「豐馬」拒絕告別內燃機！

前不久，豐田和馬自達簽署了合作協議，雙方將共同研發下一代安全系統和動力系統。也許馬自達也清楚的知道混動是今後自己發展的方向，而豐田也是想依靠馬自達把內燃機做到極致，讓未來的產品更有競爭力。

目前市面上的車型充斥了各種各樣的動力方式，越來越多的車型使用了新能源或是混合動力，就像即將上市的新凱美瑞。說實話，車叔自己是一個傳統內燃機的「死忠粉」。自私點說，真不希望在有生之年看到內燃機消失。但是至少在國內，由於種種說不清或不能說的緣由，發展新能源似乎已是大趨勢了。

排放的要求以及馬上要迎面而來的油耗要求，國家對自主品牌的保護和扶持等等原因，讓本田這樣的「自吸王者」搞起了渦輪增壓，讓馬自達對創馳藍天發動機敲敲打打「玩命」提高壓縮比，不斷研發各種「黑科技」。不論怎麼做，這些都是為了提高發動機熱效率。

那究竟什麼是發動機熱效率？

內燃機就是把燃油燃燒產生的熱能轉化為動能的機器，但是在轉換過程中會有很大的熱損耗。比如排氣、冷卻液、機油帶走的熱量；再比如發動機內部零件（活塞、曲軸、凸輪軸等）的摩擦也會損耗能量，除上述之外還有很多原因都會影響熱效率……通俗講熱效率就是多少熱能轉化為有效的動能。

提高熱效率說起來容易，但是實際上想要提高1%都是極其困難的。普通的汽油發動機，1單位的汽油，最終能提供的動力能量也只有30%。直噴技術、廢氣再循環、稀薄燃燒等等都是提高熱效率的方式，但是這些技術在提高熱效率的同時如何保證發動機穩定性就又是個難題。

豐田從發動機內部結構上入手，目標就是達到提升進氣效率、提高燃燒質量，提升進氣效率減少損耗。

提升進氣效率

豐田在發動機進氣道的末端形狀設計上發生改變，進、排氣門的夾角也擴大到41°。行程缸徑比也改變到將近1.2，再加上活塞上表面的形狀設計，使得進氣產生更強渦流。

提高燃燒質量

不規則分佈的噴油嘴噴口和改善過的雙噴射控制，使空燃混合更加均勻，燃燒更加充分。

減少損耗

可變排量機油泵也減少了機油泵對發動機功率的損耗。而且豐田還把這款發動機配上了一個電動機，提高續航能力，另外這款發動機能在阿特金森循環和奧托循環進行切換。全新的變速箱可以減少傳動過程中的損耗。

燃燒充分帶來的缺點就是，缸內工作溫度會很高，並且排放的氮氧化物比例也會增加，但是豐田的EGR廢氣循環技術可以引入適當廢氣再次燃燒，從而減少氮氧化物的形成。

這款這款名為Dynamic Force Engine的豐田2.5L發動機不是一切工況下都能達到41%的高熱效率，在搭配混動系統的前提下，最高值可達41%，如果只是單純的汽油機，那麼最高能達40%。汽油機版本的壓縮比已經達到了13:1，混動版本更是達到了14:1，將搭載在新凱美瑞上。

說完了豐田，之後簡單說說車企中的「奇葩」馬自達。說到馬自達，有時樂得你直打滾，而有時候又讓你打心底佩服，從「三角轉子」到「創馳藍天」，馬自達總是這麼特立獨行。在法蘭克福車展開幕前夕，馬自達公布了第二代創馳藍天發動機一些技術細節，稱燃油效率將比前代提升30%，熱效率提升至50%……好像痴人說夢。

從公布的技術來看這彷彿並不是「天方夜譚」。第二代創馳藍天發動機「SKYACTIV-X」將使用均質壓燃技術（HCCI），說白了就是像柴油機一樣僅靠壓力產生的高溫使空燃混合氣自燃，但是這樣的狀態只存在於特定的發動機轉速區間，其餘的還是要靠火花塞點燃。但是想要壓燃，就需要很高的壓縮比，所以馬自達又要搞18:1……1.5L排量的「SKYACTIV-X」發動機油耗將達到3.3L/100km。

汽油發動機高壓縮比帶來的弊端，比如發動機缸壓過高、溫度過高、發動機震動、機油的要求、燃油的要求，曲軸、曲軸連桿、凸輪軸的強度要求，冷啟動，發動機壽命等，不知道這些問題馬自達會怎麼解決，是否還像之前一樣採用米勒循環和奧拓循環兩種活塞運動方式？充分燃燒后的排放問題馬自達又如何去解決？這也許就是「豐馬」合作的目的。

為了提高發動機熱效率，很多企業都不惜代價的設計甚至合作研發，這也就說明內燃機並沒有走到盡頭。在混動技術越來越成熟的情況下，新能源的優勢也不再明顯，缺點倒是一如既往，同時傳統內燃機的極限彷彿也並沒有被發掘和定義。新能源在短期內是不會完全取代內燃機的，市場上也會出現「百花齊放」的狀態。作為一名內燃機「死忠粉」，車叔很欣慰。