從發動機熱效率的提升，看車企如何自我變革

在汽車技術領域，汽車的動力性能和油耗屬於二律背反，它們像一對冤家一樣相生相剋。許多汽車廠商為了平衡這二者的關係，可謂是絞盡腦汁。在發動機技術相對成熟的今天，

要想打破桎梏創造出新的突破，難度極高。因此一些品牌紛紛轉戰新能源汽車市場，研發混合動力和純電動汽車，希望能從其他途徑找到汽車發展的新突破點。

目前，迫於環保的壓力，各個國家都開始推行更為嚴苛的油耗標準。我國從2016年起逐步實行的第四階段乘用車燃料消耗規劃，

預計在2020年將汽車企業所銷售乘用車總量的平均燃油消耗降低至5升/百公里。

發動機領域再現歷史性突破

在這種情況下，研發具有高燃燒效率、低油耗特點的發動機，及提升現有發動機的效率和技術就顯得尤為關鍵，例如研發小排量渦輪增壓發動機，像福特、本田推出1.0T發動機、大眾推出1.2T發動機；或是繼續改進現有發動機的技術和效率，

如馬自達推出創馳藍天技術、豐田推出全新的Dynamic Force Engine發動機等做法，都是為了能有效地降低車輛耗能，從而拉低汽車企業的平均油耗，成為企業滿足國家法規標準的有效途徑。

尤其是豐田全新推出的Dynamic Force Engine發動機，這款搭載在全新一代凱美瑞上的新型直列四缸2.5L直噴發動機，

是基於豐田TNGA架構專門開發的發動機。破天荒地把熱效率提升至40%，這一技術的實現，在汽油發動機進化史上具有里程碑意義。

那麼40%的熱效率意味著什麼

眾所周知，發動機是將混合氣燃燒產生的熱能轉化為動能的一種裝置，

混合氣燃燒產生的熱量並不能完全轉化為動能，而這個轉化率就是發動機的熱效率。計算熱效率是一個非常複雜的過程，但熱效率提升帶來的發動機性能提升卻是顯而易見的，首當其衝的便是油耗的降低及功率的提升。

由於發動機機械結構及材料的限制，其熱效率一直維持在30%左右，很大一部分都是以熱量的形式白白被浪費掉了，之前本田的地球夢技術將發動機熱效率提升到了38%時，

已經讓整個汽車行業為之咋舌，這也是為什麼在開篇時筆者認為豐田Dynamic Force Engine發動機將熱效率提升至40%是一件革命性的事件。

那麼豐田如何在現有的技術條件下實現熱效率的突破呢？秘訣就在於其對發動機技術的執著及對細節的苛求。

眾多的試驗證明，混合氣在氣缸內的流動形狀會影響到發動機的熱效率，對此，豐田提出了strong tumble flow的概念即強勁湍流，也被媒體稱作滾流，湍流的好處就是可以讓混合氣更加充分地燃燒。

為了獲得更好的湍流效果，豐田對原有的發動機進行了多項改進，如進氣門夾角由原來的約31°增大為約41°，氣缸的缸徑和衝程由原來的90mmX98mm改變為87.5mmX103.4mm，改變了原來的進氣門座形狀並採用鐳射熔覆進氣門座，使用多孔直噴噴油嘴……

經過上述改進，可以讓進氣在氣缸內有更強的渦旋式流動，這不但可以讓噴油嘴噴出的混合氣在氣缸中充分的汽化、混合，同時火花塞點火時湍流將迅速充滿整個燃燒室，不僅有助於混合氣的完全燃燒，還有利於能量的釋放，發動機的熱效率自然會得到提升。

更為重要的是，之前各種提升發動機性能的技術手段，都伴隨著發動機可靠性及維修保養成本的上升，而Dynamic Force Engine發動機則是在原有基礎上進行“細節”上的提升，並不影響發動機的可靠性和維修保養成本，繼續保持豐田多年來有口皆碑的產品穩定性。

以小見大，豐田的自我變革

不難發現，Dynamic Force Engine發動機在結構上並沒有顛覆性的改變，但其40%的熱效率卻是突破性的，這也從側面說明豐田對於技術的執著。相信在這一歷史性的提升之後， “技術豐田”的品牌形象會更加深入人心，其重奪全球汽車銷量冠軍也只是時間問題。

在“年輪經營”法則之下，豐田在混動領域已經奠定了無人撼動的地位，如今能在傳統汽油車領域再次取得突破，豐田這種精益求精的態度及對技術的敬畏，值得很多汽車企業學習。

而且伴隨著技術方面的突破，以及得益于全新TNGA產品架構的改革，豐田的整體產品實力肯定會隨之提升，這將重塑豐田在市場上的競爭格局。當搭載Dynamic Force Engine發動機全新一代凱美瑞上市後，目前B級市場的排序極有可能被改寫，大眾在B級車領域一家獨大的局面或將成為歷史。

眾多的試驗證明，混合氣在氣缸內的流動形狀會影響到發動機的熱效率，對此，豐田提出了strong tumble flow的概念即強勁湍流，也被媒體稱作滾流，湍流的好處就是可以讓混合氣更加充分地燃燒。

為了獲得更好的湍流效果，豐田對原有的發動機進行了多項改進，如進氣門夾角由原來的約31°增大為約41°，氣缸的缸徑和衝程由原來的90mmX98mm改變為87.5mmX103.4mm，改變了原來的進氣門座形狀並採用鐳射熔覆進氣門座，使用多孔直噴噴油嘴……

經過上述改進，可以讓進氣在氣缸內有更強的渦旋式流動，這不但可以讓噴油嘴噴出的混合氣在氣缸中充分的汽化、混合，同時火花塞點火時湍流將迅速充滿整個燃燒室，不僅有助於混合氣的完全燃燒，還有利於能量的釋放，發動機的熱效率自然會得到提升。

更為重要的是，之前各種提升發動機性能的技術手段，都伴隨著發動機可靠性及維修保養成本的上升，而Dynamic Force Engine發動機則是在原有基礎上進行“細節”上的提升，並不影響發動機的可靠性和維修保養成本，繼續保持豐田多年來有口皆碑的產品穩定性。

以小見大，豐田的自我變革

不難發現，Dynamic Force Engine發動機在結構上並沒有顛覆性的改變，但其40%的熱效率卻是突破性的，這也從側面說明豐田對於技術的執著。相信在這一歷史性的提升之後， “技術豐田”的品牌形象會更加深入人心，其重奪全球汽車銷量冠軍也只是時間問題。

在“年輪經營”法則之下，豐田在混動領域已經奠定了無人撼動的地位，如今能在傳統汽油車領域再次取得突破，豐田這種精益求精的態度及對技術的敬畏，值得很多汽車企業學習。

而且伴隨著技術方面的突破，以及得益于全新TNGA產品架構的改革，豐田的整體產品實力肯定會隨之提升，這將重塑豐田在市場上的競爭格局。當搭載Dynamic Force Engine發動機全新一代凱美瑞上市後，目前B級市場的排序極有可能被改寫，大眾在B級車領域一家獨大的局面或將成為歷史。