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(shí)話，車叔自己是一個傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的“死忠粉”。自私點(diǎn)說，真不希望在有生之年看到內(nèi)燃機(jī)消失。但是至少在國內(nèi)，由于種種說不清或不能說的緣由，發(fā)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(hù)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(dá)對創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動機(jī)敲敲打打“玩命”提高壓縮比，不斷研發(fā)各種“黑科技”。不論怎么做，這些都是為了提高發(fā)動機(jī)熱效率。
那究竟什么是發(fā)動機(jī)熱效率？
內(nèi)燃機(jī)就是把燃油燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為動能的機(jī)器，但是在轉(zhuǎn)換過程中會有很大的熱損耗。比如排氣、冷卻液、機(jī)油帶走的熱量；再比如發(fā)動機(jī)內(nèi)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(zhuǎn)化為有效的動能。
提高熱效率說起來容易，但是實(shí)際上想要提高1%都是極其困難的。普通的汽油發(fā)動機(jī)，1單位的汽油，最終能提供的動力能量也只有30%。直噴技術(shù)、廢氣再循環(huán)、稀薄燃燒等等都是提高熱效率的方式，但是這些技術(shù)在提高熱效率的同時如何保證發(fā)動機(jī)穩(wěn)定性就又是個難題。
豐田從發(fā)動機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)上入手，目標(biāo)就是達(dá)到提升進(jìn)氣效率、提高燃燒質(zhì)量，提升進(jìn)氣效率減少損耗。
提升進(jìn)氣效率
豐田在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道的末端形狀設(shè)計(jì)上發(fā)生改變，進(jìn)、排氣門的夾角也擴(kuò)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(shè)計(jì)，使得進(jìn)氣產(chǎn)生更強(qiáng)渦流。
提高燃燒質(zhì)量
不規(guī)則分布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(jī)油泵也減少了機(jī)油泵對發(fā)動機(jī)功率的損耗。而且豐田還把這款發(fā)動機(jī)配上了一個電動機(jī)，提高續(xù)航能力，另外這款發(fā)動機(jī)能在阿特金森循環(huán)和奧托循環(huán)進(jìn)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(diǎn)就是，缸內(nèi)工作溫度會很高，并且排放的氮氧化物比例也會增加，但是豐田的EGR廢氣循環(huán)技術(shù)可以引入適當(dāng)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(fā)動機(jī)不是一切工況下都能達(dá)到41%的高熱效率，在搭配混動系統(tǒng)的前提下，最高值可達(dá)41%，如果只是單純的汽油機(jī)，那么最高能達(dá)40%。汽油機(jī)版本的壓縮比已經(jīng)達(dá)到了13:1，混動版本更是達(dá)到了14:1，將搭載在新凱美瑞上。
說完了豐田，之后簡單說說車企中的“奇葩”馬自達(dá)。說到馬自達(dá)，有時樂得你直打滾，而有時候又讓你打心底佩服，從“三角轉(zhuǎn)子”到“創(chuàng)馳藍(lán)天”，馬自達(dá)總是這么特立獨(dú)行。在法蘭克福車展開幕前夕，馬自達(dá)公布了第二代創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動機(jī)一些技術(shù)細(xì)節(jié)，稱燃油效率將比前代提升30%，熱效率提升至50%……好像癡人說夢。
從公布的技術(shù)來看這仿佛并不是“天方夜譚”。第二代創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動機(jī)“SKYACTIV-X”將使用均質(zhì)壓燃技術(shù)（HCCI），說白了就是像柴油機(jī)一樣僅靠壓力產(chǎn)生的高溫使空燃混合氣自燃，但是這樣的狀態(tài)只存在于特定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速區(qū)間，其余的還是要靠火花塞點(diǎn)燃。但是想要壓燃，就需要很高的壓縮比，所以馬自達(dá)又要搞18:1……1.5L排量的“SKYACTIV-X”發(fā)動機(jī)油耗將達(dá)到3.3L/100km。
汽油發(fā)動機(jī)高壓縮比帶來的弊端，比如發(fā)動機(jī)缸壓過高、溫度過高、發(fā)動機(jī)震動、機(jī)油的要求、燃油的要求，曲軸、曲軸連桿、凸輪軸的強(qiáng)度要求，冷啟動，發(fā)動機(jī)壽命等，不知道這些問題馬自達(dá)會怎么解決，是否還像之前一樣采用米勒循環(huán)和奧拓循環(huán)兩種活塞運(yùn)動方式？充分燃燒后的排放問題馬自達(dá)又如何去解決？這也許就是“豐馬”合作的目的。
為了提高發(fā)動機(jī)熱效率，很多企業(yè)都不惜代價(jià)的設(shè)計(jì)甚至合作研發(fā)，這也就說明內(nèi)燃機(jī)并沒有走到盡頭。在混動技術(shù)越來越成熟的情況下，新能源的優(yōu)勢也不再明顯，缺點(diǎn)倒是一如既往，同時傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的極限仿佛也并沒有被發(fā)掘和定義。新能源在短期內(nèi)是不會完全取代內(nèi)燃機(jī)的，市場上也會出現(xiàn)“百花齊放”的狀態(tài)。
