“發動機熱效率”對於普通消費者來説，依舊是一個陌生的名詞，但它卻實實在在影響着日常用車的方方面面。熱效率是衡量發動機技術是否領先的一個重要指標，但通常所指的熱效率更嚴謹來説應該是最高熱效率，可以類比發動機最大功率，最高熱效率數值越大，理論上發動機低油耗區間的工況持續時間越長，會更省油。發動機熱效率層面一直是豐田和本田為主的日系廠商佔據領先地位。但在自主品牌當中，東風風神近日公佈了最高熱效率達到41.07%的C15TDR 1.5T發動機，實現了自主之最，國際領先，但這對我們消費者又意味着什麼呢？
衡量一款發動機的優劣，可以從四個維度上來判斷，動力性、經濟性以及排放和耐久，而前三點和發動機熱效率都有着很大的關聯，這也是為啥幾乎所有車企都不餘遺力使用各種技術手段去提升發動機熱效率。且在理論層面來説，同等排量下，發動機熱效率越高，發動機動力性會更好、油耗更低，排放水平也會更佳。
目前主流廠商的汽油機熱效率都能達到30%-35%，而超過這個數值達到37%再往上就是極為優秀的水平了。搭載在思域上的L15B 1.5T發動機，熱效率數值達到了38%，動力性和燃油經濟性兼顧平衡的特點，也使得被廣泛好評。目前應用在凱美瑞上的2.5L直列四缸自吸發動機，結合豐田THS混動系統後的熱效率能達到41%，幾乎可以説是東風風神C15TDR 1.5T發動機出現之前，量產汽油機中熱效率的天花板水平了。（馬自達壓燃發動機並未正式官宣其最高熱效率）
為啥發動機技術經過這麼多年的發展，熱效率依舊是“不及格的學渣”水平？
發動機是熱機的一種，根據熱力學第二定律：不可能從單一熱源吸收熱能並使之完全轉換為有用功而不產生其他變化。説人話就是，汽油燃燒產生的熱能不可能完全用來做功產生，化學能—熱能—機械能，在這個能量轉化過程中必然會有一定的損失。
發動機在日常工作中會有各種的動力損失，比如熱損失（汽油燃燒產生的總能量，除了一部分轉化為機械能，推動活塞運動，其他部分都以不同的方式散失到外界），和機械損失（發動機在運轉過程中，各組件之間相互磨損造成能量損失）。這也是阻礙發動機技術發展的世界難題，熱效率哪怕是1%的提升都是一件極其困難的事。從技術層面來説，豐田、本田、馬自達的自吸發動機更容易達到高熱效率，而渦輪增壓發動機提升熱效率的難度更大。東風風神C15TDR發動機高達41.07%熱效率的背後隱藏的是巨大成本和研發精力的投入。
C15TDR 1.5T發動機共有兩個版本，模塊化的設計理念使得高效版和動力版的零件通用率達到了90%。據悉，動力版和高效版C15TDR 1.5T發動機會應用在傳統汽油車型和混動車型上，且會率先搭載在東風風神AX7（緊湊型SUV）上，後續會適配更多新車型。
要實現高熱效率的手段並非為多高深且難以理解，包括高壓縮比、直噴、熱管理、低摩擦、阿特金森（米勒）循環等，目前在理論階段已經有着很徹底的研究了，但難就難在如何應用到量產發動機上，且實現全面兼顧。打一個簡單不太嚴謹的比喻，只有每一門成績都特別好的同學，在高考中還需要正常發揮才能考取國內頂尖的學校。而C15TDR 1.5T發動機則是落實到每一項提升熱效率的技術應用和細節改進。
C15TDR發動機配備了350Bar高壓直噴系統，目前主流直噴發動機的噴射壓力大概在250-300Bar之間，更高的噴射壓力能夠讓燃油實現更好的霧化，從而在氣缸內更充分的燃燒，降低燃燒損失，也就是相當於省油了。且更高的噴射壓力可以大幅度降低顆粒物的排放，尤其是PN顆粒物數量的排放，有利於滿足國6b排放。
用來冷卻部分返回到發動機氣缸內廢氣的裝置，廢氣再循環量的增加能降低汽油機在中低負荷工況下的節流損失，從而降低汽油機的燃油消耗率。通過低温也減輕了發動機爆震傾向，從而減少了傳熱損失，高壓冷卻EGR能明顯提升廢氣再循環率，減少傳熱損失，降低油耗。
電控渦輪增壓器能獨立於空氣環路而工作，由集成開關磁阻技術和即時響應（300 毫秒）的電機驅動。因此，它能夠根據不同工況提供所需的轉矩，電控渦輪增壓器通過優化動力系統，減少發動機低效率工況從而提升燃油效率。
這台發動機使用了進排氣氣門雙可變正時技術（DVVT），能對氣門開閉時間進行調節，低速扭矩和高功率輸出都能兼顧。並且能夠實現膨脹比大於壓縮比的阿特金森循環工況，讓氣缸內的混合氣體被壓回進氣管一部分，這樣活塞加速做功的衝程就長於壓縮衝程，可以讓發動機的能效更高，對於節省燃油，提升性能有明顯幫助。
對於大家關係的燃油標號問題，這台1.5T發動機加註92號汽油即可滿足需求。高效版的壓縮比達到了12:1，對於渦輪發動機已經是很高的水平了（日產VC-T發動機最大壓縮比為14:1）,因為越高的壓縮比越容易產生氣缸的突發爆震，造成熱損失，增加油耗。
發動機內部組件選裝以及傳動過程當中，部件之間有着各種摩擦造成的能量損失。摩擦損耗是發動機額外功消耗的最大部分，減少了摩擦等額外功後，發動機的熱效率便會很明顯的提升，這也是通過結構性、材質上的優化相對容易提升發動機熱效率的地方。
潤滑方面提升的重點之處是採用了可變流量機油泵，按機油流量、機油壓力情況進行實際控制，盡力保證發動機運轉在不同工況時，能持續保持油道內的恆定壓力值。不僅滿足潤滑所需，還能減少傳統定量機油泵供油量過剩的問題。
高壓縮比、缸內直噴的技術應用除了益處之外，也使得發動機的運轉負荷增加不少。而活塞作為高負荷運轉的部件之一，所承受的熱負荷也愈來愈大。解決辦法是通過PCJ(活塞冷卻噴嘴)通過噴射霧狀機油的方式對活塞底部進行冷卻。C15TDR發動機上則是領先採用電控PCJ技術，發動機在不同的工作負荷下，通過對PCJ(活塞冷卻噴嘴)進行打開和關閉控制，更加節能的進行冷卻，使發動機在較好的燃油耗區域內工作，進而起到降低燃油消耗的目的。
發動機運轉帶來的機械損耗可以通過降摩擦技術來盡力彌補，C15TDR發動機不僅僅是潤滑系統上投入較深，包括缸體組件、曲軸系、閥系、鏈系、附件系都有着深度降低摩擦的技術手段。如採用帶有DLC塗層（非晶態塗層、具有低摩擦、高耐熱等特性）的活塞銷、氣門挺柱、低張力皮帶、低預緊力氣門彈簧、低摩擦油封等20餘項降摩擦技術，降低了摩擦所損失的能量，間接提高了發動機熱效率。
在寒冷地區，受温度因素的影響，油液流動性差會造成發動機啓動困難，持續強行啓動發動機不僅會造成缸體磨損，嚴重還會出現拉缸現象（火燒油底殼等提温手段極不安全）。C15TDR發動機的油底殼採用了雙腔室的設計，啓動時會優先加熱環境温更高的內腔室機油，使得主油道的温升時間會縮短30%。而在適宜環境温度下，啓動暖機（發動機油液充分潤滑，讓水箱水温升高）的速度會更快，最短時間內達到最佳待行駛狀態，而降低油耗。
此外，為了讓這台C15TDR發動機有着更好的NVH性能，工程師做了很多針對性優化，包括採用平衡優化的曲軸，能大幅度降低曲軸高速旋轉後的振動幅度和頻率，以及不同工況下對交變負荷的抗衝擊能力。離心擺雙質量飛輪，用於隔離發動機曲軸轉動的不均衡性帶來的變速箱扭轉振動，尤其是能把發動機低效區間（怠速或者車輛低速）內的不均衡性過濾掉，這樣就給降低怠速轉速提供了可能性，也因此實現了發動機抖動和噪音的降低。在怠速狀態下，廠商公佈車內的噪音值為60dB（人體可感知，但無喧擾感）。
一般來説，提高發動機熱效率有四個途徑：一是提高發動機的壓縮比，給燃油創造一個儘可能完全燃燒的物理環境；二是提高燃油的燃燒效率，讓燃油儘可能多地轉化為動能，用於有用功；三是對廢氣和氣缸温度進行熱量優化管理，降低熱損失；四是深度降摩擦，減少機械損失，降低發動機額外功的損失。
通過對以上的技術分析，不難發現，這台發動機在提升發動機熱效率的每一個層面都做了深度投入，類比於木桶效應，全方位的技術提升，才能使得發動機最大熱效應一步一步提升，達到了世界一流的水平。當天，這台代號為C15TDR的1.5T發動機，經過了中國汽車研究中心華誠認證（天津）公司的技術認證，其最高熱效率達到了41.07%。從目前瞭解到的自主品牌量產汽油發動機當中，它應當算是首款最高熱效率超過41%的發動機，且在世界範圍內，也是目前量產汽油渦輪增壓發動機當中的最高熱效率。據悉，到2030年之前，東風還將會推出最高熱效率達到42-43%的C15TDR第二代發動機（研發中），以及最高熱效率≥45%的C15TDR第三代發動機（研發中）。
寫在最後：説了這麼多，從實驗室理論和技術性層面來看，這台1.5T發動機該有的節油技術一個不差，但落實到整車以及日常使用場景當中，到底省不省油，其實還和諸多因素有關，諸如傳動系統、車重、風阻，駕駛習慣等。據悉，這台1.5T發動機（高效版是油電混動）會率先搭載在新款東風風神AX7之上，後續會適配更多新車型，對於購車預算在10萬元左右，想購入一台經濟實惠、家用SUV的朋友，值得期待。屆時，網上車市也將會帶來更加詳細的實車評測報道和油耗測試，敬請關注。