車省不省油？那要看發動機熱效率怎麼樣！

內燃機經濟省油和運動激情是對立的兩個方面。日系和美系就像是最具典型的兩科課代表，分別代表小排量高效能發動機和大排量高功率發動機。上世紀70年代出現石油危機後，大家才逐漸認識到，能源的重要性。

但是方向上也出現了不小的分歧，有的車企主攻發動機熱效率，有些傾向於減重、降低風阻係數，甚至減小輪胎滾阻。但隨着全球排放法規的要求，大家的發展方向逐漸出現了交匯點，因為經過理論和實踐的驗證，提高內機熱效率對燃油經濟性等方面的提升最為直接。

工程師不斷的對內燃機結構進行改造，從VTEC為代表的高角凸輪軸到VANOS為代表的連續可變氣門正時，再到Multiair為代表的電子氣門技術。從化油器到電噴，再到缸內直噴。技術進步從未停歇，它們升級的背後，是對內燃機技術的不斷精益。增加內燃機熱效率，為的就是高效利用化石能源。

國內車企雖然起步晚，但是經過多年的磨合，也達到了國際主流水平。奔騰T77 PRO 1.5T發動機最高熱效率39.06%，超越了去年“中國心”十佳發動機。熱效率37.1%的奇瑞ACTECO 1.6T發動機，和熱效率37.6%的長安藍鯨1.4T發動機。即便對比日產引以為傲的可變壓縮比2.0T發動機，39%的熱效率，也有一戰的底氣。

什麼是熱效率？

在這裏有必要先科普一下，熱效率就是發動機燃燒做功後，到底有多少熱能轉化為動能的一個比值。就好比吃飯一樣，不是所有的能量都會被吸收利用。那肯定就有很多不明所以的朋友就會覺得：那就增加唄。增加熱效率能有這麼簡單？恐怕未必。

從圖中我們能清晰的看到，熱效率遠比損失的能量少。其中機械阻力最是好理解，就是發動機內部機械部件工作時產生的損耗。首先是活塞往復運動時，活塞墊片和缸壁間的摩擦，工程師用特殊圖層弱化摩擦力損耗。

其次是各種油液的損耗，首當其衝的是潤滑系統（包括髮動機內部和變速箱潤滑系統），想要保持工作狀態，就要分攤部分能量，保證油壓正常。隨着電氣化的不斷深入，電子油泵的出現，減輕了機械油泵的負擔。再者用電設備的損耗也不小，夏天開空調能明顯感受到車輛動力水平下降。

壓縮空氣也需要能量，活塞運動到上止點，就是所謂的燃燒室容積。為了充分壓縮油氣混合物，工程師會增加發動機壓縮比，高壓縮比的好處是配合稀薄燃燒，實現節油的目的。

常見的壓縮比在10左右，也不能過高，不然火花塞還沒工作，油氣混合物就被壓燃了。而且過高的壓縮比也會帶來爆震問題，對發動機也會造成影響。

這一點上，馬自達的發動機就是很好的栗子。所以一般情況下自然吸氣採用高壓縮比居多，渦輪增壓發動機多采用低壓縮比。國內也有廠家做出了不一樣的選擇，比如奔騰T77 Pro上的1.5T發動機能有11.5的壓縮比，確實比較少見。

進氣系統的管路形狀和組件結構對氣體的流動都會產生阻力,從而會造成進氣損失,直接影響發動機的工作效率。排氣系統則會帶走發動機內部熱量，太過通暢的排氣還會帶走缸內壓力。我們知道有壓強差，才會出現高壓會向低壓做功，實現能量的轉移。

舉個簡單的栗子，高原低壓，所以呼吸是不是相對艱難。排氣受阻過大同樣也會影響進氣，在有效的時間內不能完成廢氣排出。進入的新鮮空氣就會和廢氣一併被壓縮，空燃比自然就會降低。這也是國內嚴苛的國六B讓廠家頭疼的地方，對於排氣污染物的嚴格要求，就會增加排氣阻力，進一步影響發動機效能。

冷卻損耗很好理解，就是為發動機降温導致的熱量損失。回頭看看熱效率是啥？燃燒的熱能，轉化為動能的效率。但是燃燒帶來的高温，會影響發動機部件的使用壽命。熱效率高了，每個星期維修一次，你會願意麼？而且還研究表明，發動機工作温度對摩擦損失有很大影響，舉個簡單例子，熱脹冷縮原理大家都懂吧。還好温度是個可控且易控的變量，因為你沒法精準控制金屬熱脹冷縮。

儘管渦輪增壓已經有壓縮了很多的空氣進來，但在發動機工作區間內，依然無法做到完全燃燒。廢氣中還會有殘留的、未燃燒的油氣混合物，工程師為了增加這部分能源的利用率，為發動機增加了EGR，將廢氣循環再利用。就像你家的洗腳水，也能衝馬桶一樣。

這樣樣的系統性調節，才促成了高效發動機的誕生，不是鍵盤俠敲幾個字就能搞出來滴。國產品牌堅持正向研發，讓我們看到了很多不錯的發動機。比如奔騰的1.5T發動機、奇瑞的1.6T發動機。

三大件之所以被認為重要，是因為它最是考驗廠家技術儲備。就像這次發動機技術，如果不展開説，你可能很難搞清楚，為什麼一個發動機的研發這麼費勁。奔騰這個1.5T發動機已經很厲害了，尤其是熱效率方面。39.06%的熱效率，基本上已經躋身世界一線梯隊了。

“兩田”的最好成績也就在40%左右，這也帶表了現階段內燃機熱效率的瓶頸，2050年達到50%熱效率是未來大家追求的目標。從無到有，再到緊跟世界主流，自主品牌真的用最短的時間，把精力放在最關鍵的地方。

怎麼樣，發動機技術你學會了多少？你還覺得自主品牌落後麼？