百年巨变！汽柴油发动机技术革新，降低油耗与排放的现实解决方案

百年巨变！汽柴油发动机技术革新，降低油耗与排放的现实解决方案

2015年新发动机技术

经过数百年不断改进的汽油和柴油发动机正在经历一场技术革命。任何以前的经验和惯例都可能被一一打破，从而将最有利的技术结合起来，降低油耗和排放。所有这些技术的核心意义在于它们的实用性。其中很多技术已经来到我们面前，比如直喷汽油机和双离合自动变速箱。还有许多技术正在开发并逐渐普及，比如油耗极低、输出功率高的压燃汽油机。

在本次专题中，我们汇集了全球几种最先进、最可靠、最实用的内燃机解决方案，您已经可以从许多4S店的销售代表那里听到类似的技术。

大众：将高增压进行到底

大众尚酷的 TSI 发动机

大众汽车先进的动力总成技术已经成为其核心的企业发展战略。在前不久的上海车展期间，大众汽车在中国正式发布了Blue Drive战略，它代表了大众汽车已经或即将量产的一系列成熟技术，包括最基础的、目前已量产的TSI汽油直喷发动机、DSG双离合自动变速箱以及TDI柴油共轨直喷发动机。在这些技术的基础上，通过加入多种降低油耗和排放的技术，实现三大节能环保车型。

TSI 发动机分解图

其中小型化、小排量、高增压的汽柴油发动机将成为大众未来主要的技术发展方向，新款POLO上已经搭载了1.2TSI+7速DSG双离合变速箱，未来排量更小的类似发动机也会出现。

FSI、TSI：直喷意味着高效率

奥迪 R8 的 FSI 发动机

大众FSI直喷发动机是目前技术较为成熟的直喷发动机之一，发动机控制单元可根据发动机的不同负荷选择不同的喷射方式，以最大限度输出动力。再加上采用涡轮增压技术的TSI发动机，在不增加排量、仅略微增加油耗的情况下，其动力性能可得到大幅提升。

奥迪 R8 的 FSI 发动机

比如大众传统电喷1.8T发动机的功率、扭矩为110kW、210N·m，加入直喷技术之后，输出可以达到118kW、250N·m，油耗降低20%~30%，效果显著。

DSG：双离合器平稳切换

DSG，这三个字母代表的是大众集平顺性和动力性于一身的双离合自动变速箱——当一个档位运转时，另一个档位则预设为待命模式。在换挡操作过程中，一个离合器分离，另一个离合器接合。这样的结构让换挡过程比手动变速箱更快更精准，毫无顿挫感。

大众DSG双离合变速器的工作原理

DSG双离合自动变速箱不仅比传统的自动变速箱更加省油，而且由于换挡过程中没有功率损失，因此能够达到比手动变速箱更好的燃油经济性。

奔驰：尚未在中国发售

奔驰在先进动力总成技术方面的新技术，由于成本高、燃油品质差等诸多原因，目前还不能被中国消费者所享用，但这并不妨碍我们进一步了解这些代表世界最先进水平的新技术。

奔驰F700概念车搭载压燃汽油发动机

奔驰四年前就推出了CGI直喷汽油机产品，将直喷汽油机技术又向前推进了一步。去年奔驰在法兰克福车展上推出的F700概念车，搭载了另一项意义重大的内燃机技术——压燃汽油机。以上两项技术代表了奔驰在汽油内燃机技术上的研究方向。至于柴油机，奔驰的CDI技术已经发展得炉火纯青，其搭载该技术的柴油轿车和SUV，在油耗和排放方面已经超越了丰田强劲的混合动力轿车和SUV。

CGI：用喷嘴代替气流

奔驰CGI压电直喷汽油机的工作原理与大众TSI基本相同，不同之处有两点：第一，奔驰现有的CGI发动机不采用增压技术；第二，奔驰不再利用进气流作为混合气分层填充的动力，而是通过喷嘴来实现这一效果。

梅赛德斯·奔驰 E 级轿车中的 CGI 发动机

虽然奔驰CGI发动机在很多方面都有所突破，但也和其他直喷发动机一样面临一个棘手的问题，那就是高压缩比带来的高温副作用导致的氮氧化物排放过高。奔驰采用专门的氮氧化物净化器和传感器进行净化，但这个装置比三元催化器要贵得多。

压燃技术

强劲而低排放的梅赛德斯·奔驰压燃汽油发动机结合了柴油发动机和汽油发动机的特点：燃烧更清洁的汽油，但使用柴油发动机的压燃方法进行点火，从而实现更好的燃烧效率和更清洁的排放。

奔驰F700发动机

在奔驰F700概念车上，1.8L涡轮增压4缸发动机可输出235马力，相当于3.5L V6发动机，但百公里仅消耗5.3L汽油，每公里仅排放127克二氧化碳，如果能够量产，将是一项改变历史的技术。

通用汽车：提高燃油经济性

通用汽车为提高传统内燃机的燃油经济性付出了巨大的努力，这些技术主要包括：S-TEC小排量发动机技术、发动机技术、涡轮增压技术、SIDI直喷技术以及根据不同发动机和变速箱而定制的六速手动变速箱等。

SIDI发动机原理

其中S-TEC小排量发动机目前搭载于雪佛兰乐驰、乐骋、乐风等车型，该发动机升功率超过50kW，具有排量小、功率大的特点。第二代发动机相比上一代更加省油，并推出了排量更小的版本，目前搭载于新君威、科鲁兹，未来将搭载于其他产品。SIDI直喷技术源自凯迪拉克，在降低油耗、降低排放的同时，能够输出更加充沛强劲的动力。

通用汽车的S-TEC小排量发动机已在国内上汽通用五菱投产，另一家合资公司上海通用也已推出搭载第二代发动机和SIDI直喷发动机的产品，并将推出搭载涡轮增压发动机的产品。

雪佛兰发动机

按照上海通用发布的“绿动未来”战略，2009年至2012年，上海通用将推出11款技术含量高、油耗低、能源多元化的发动机。此外，上海通用已在国内推出轻度混合动力和中度混合动力产品，未来还将推出更多的混合动力车型和电动汽车。

今年夏季即将上市的别克首款涡轮增压发动机车型，马力强劲。上海通用表示，这款2.0T直喷涡轮增压发动机“将成为目前国内中高端轿车市场动力最强的发动机”。该发动机将通用的SIDI直喷技术与涡轮增压技术相结合，最大功率162kW/h，最大扭矩350N·m/h，升功率81kW，0-100km/h加速时间仅为7.8秒。从参数上看，远高于竞争对手同排量的涡轮增压发动机。

HCCI：无需点火系统

HCCI发动机控制系统

HCCI的中文意思为“均质压燃”，单从名字上看，似乎只是一种点火方式，其实它是一种全新的内燃机燃烧理念，既不同于柴油机（非均质压燃），也不同于汽油机（均质火花点火），是火花点火发动机和压燃发动机理念的混合体。

空气与燃料在HCCI发动机的进气系统中预混合，形成均质的空气/燃料混合气，然后吸入气缸进行压缩；也有将燃料直接喷入气缸，与气缸内的空气预混合的情况。在压缩过程中，混合气的温度上升，达到自燃温度而自燃。换言之，不需要点火系统。

HCCI 的工作原理

通用汽车方面表示，采用HCCI技术的汽油机可以保留汽油机的优点，同时具备柴油机动力大、油耗低的优点，但事实上HCCI技术并不是通用汽车发明的，也不是唯一一家研究该技术的公司。

闭路燃烧：

该技术可以控制气缸的每一个冲程，从而可以实现最大燃油经济性并减少排放。按照通用汽车的计划，该技术将在2009年应用于欧宝、凯迪拉克等车型。简单来说，柴油发动机在燃烧时会排放油烟和氮氧化物，通用汽车的技术旨在将其控制在一定范围内，并允许其部分均匀地压缩和点燃进气，从而可以提高其燃油经济性。此外，柴油微粒过滤器可以减少99%的粉尘排放。

福特：以动力组合发起进攻

福特发动机技术

去年年初，福特汽车公司在美国底特律发布了一项名为“涡轮增压”的全新发动机技术，该技术的核心是通过针对4缸和6缸发动机采用废气涡轮增压和燃油直喷技术来实现更低的排放，说白了它和大众的TSI技术并没有什么本质区别。

福特变速箱

同样是在2008年，福特还搞出了一项变速箱技术，叫做，和大众的6速DSG双离合变速箱类似，福特的变速箱也是采用了目前比较流行的双离合技术，达到了节能减排的效果。

福特FLEX配备福特

当然，除了变速箱之外，福特目前还有与发动机匹配的高效的6速自动变速系统，但从长远来看，变速箱+动力的组合才会是福特在传统动力系统基础上实现节能减排的具体解决方案。

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福特发动机

6缸改8缸的直喷技术，可以有效提升20%的燃油经济性，减少15%的二氧化碳排放量，同时保证强劲的动力输出。福特有一个“4=6，6=8”的概念，也就是搭载该技术的发动机，4缸车型可以产生传统6缸车型的动力，6缸车型可以产生传统8缸车型的动力。为了证实这一理论，福特在2008年对搭载320马力4.5L排量直喷双涡轮增压V6发动机的车型和搭载320马力4.V8发动机的车型进行了对比测试，结果正如他们所料。

：额定扭矩大

该变速器为并联工作副轴变速器，其中一个副轴设计为“奇数档1、3、5”档，另一个副轴设计为“偶数档2、4、6”档。在行驶和全功率传动时，可通过预选档位为下一档换挡做好准备，然后由两个离合器的反向作用完成换挡。离合器动作协调，不产生扭矩中断。

福特变速箱

它既有传统自动变速箱的轻松、稳定，又有手动变速箱的性能，在快速档和运动档位都能保持较高的平顺性，额定扭矩大，速比选择自由度高是该变速箱的另一大优势。

代表车型：2010款林肯MKS搭载的是3.5升Eco-6发动机，这款双涡轮增压发动机最大输出功率355马力，峰值扭矩474牛米，全转速下都保持高扭矩输出，动力堪比自然吸气的4.6升V8发动机，而这款车在强行驾驶时的油耗仅为普通V6发动机的数值。