一台发动机，了解世界顶级的热效率

发动机是汽车的心脏，然而这颗心脏内却时时刻刻发生着“爆炸”。

你没看错，内燃机就是靠着爆炸过程来输出能量的。以最为常见的四冲程汽油机为例，它的工作过程是这样的：

第一冲程（吸气冲程），发动机将空气吸入气缸，如果是直接吸入，就是我们常说的自然吸气发动机，如果是经过废气压力压缩后吸入，就是涡轮增压。第二冲程（压缩冲程），空气在气缸中被压缩，同时燃油喷射进气缸（这就是缸内直喷技术），混合气达到爆炸的浓度范围，同时被压缩。第三冲程（做功冲程），火花塞点燃混合气，混合气发生猛烈爆炸，推动活塞做功，输出动力。第四冲程（排气冲程），排出废气，对于涡轮增压发动机，废气则是通过增压器排出，同时推动增压器压缩进气。

那为什么爆炸过程都是如此猛烈，然而在汽车里并没有多少感觉呢？这不过是因为几十、上百年来汽车工程师对内燃机的优化和改进，让猛烈的爆炸过程的动力输出变成了“丝一般顺滑”的驾驶感，说到这里，我们都应该向千千万万的汽车工程师致敬。

然而，对于内燃机发动机来讲，头顶有一团乌云无法散去，那就是——热效率。

热效率指的是燃料完全燃烧释放的热量中用于做功的部分的比率，目前的汽油发动机热效率一般在30%-40%左右，是的，你没看错，汽油发动机超过60%的热量是完全浪费掉的，这也是汽油车冬季暖风可以随便用，即使不用这些热量也必须迅速排出并散发掉。而如果效率从30%增加到40%，则意味着油耗可以降低约30%，直观一点说，就是本来百公里油耗7L的车，油耗可以降低为5L！

然而，汽油内燃机在近百年的历史长河里，热效率的提升十分缓慢，这有两方面的原因：第一就是热力学第二定律“不可能从单一热源吸收热能并使之完全转换为有用功而不产生其他变化”，说的通俗一点就是热能不能完全用来做功，能量转化过程中必然有损失，这个损失与高温和低温的温度有关，而对于汽油机，降低低温几乎不可能，目前的高温也已经够高了，也无法提升。第二就是汽油机经过长期的发展，可以用来提高热效率的办法已经都采用了，可以认为目前的汽油机潜力已经被挖掘的所剩无几，没有极端黑科技很难再榨取汽油机的效率提升。所以，综合来看，目前发动机的热效率每提高1%都非常的困难。

而丰田在发动机热效率方面，一直都是行业发展的“领头羊”。

以丰田奕泽搭载的来自TNGA架构下的2.0L喷气流控发动机为例，这台发动机最大功率可达126kW，最大扭矩达到了203Nm。丰田的工程师通过控制气门夹角，将进、排气门夹角由31°扩大到41°，通过将进气道由弯变直、加大进气门座直径，增加气门倒角等方式提高近气效率。同时提高压缩比，使压缩比高达13:1，有效缩短燃烧时间，而1:1.2的缸径行程比也保证了低速扭矩输出。此外，新的喷油嘴采用非分布喷射方式，喷射方向与进气方向一致，混合气更均匀，能量释放更集中。最后，这台发动机采用多项技术，从排气损失、冷却损失、泵气损失、摩擦损失等多方面下手提高这台发动机的热效率。这些“黑”科技让这台发动机功率提升18%的同时油耗降低25%，发动机的效率达到了领先世界的40%，从而使得奕泽这款车的百公里综合油耗低至5.7L。

对于奕泽来讲，如此优秀的发动机还搭配了全新一代丰田Direct Shift CVT变速箱，这台变速箱采用齿轮和钢带“双传动”技术，拥有同级别顶级的高效率和高传动范围，可模拟10个档位，提供标准、节能、运动三种驾驶模式选择，响应速度比上一台提升20%。这台CVT变速箱与2.0L喷气流控发动机组成了性能强大的“钻石动力组合”，不仅经济性和平顺性极佳，还拥有十足的驾驶乐趣。