对发动机未来进化的预测

让发动机能够实现保持动力性能、提高燃烧效率、轻量化设计的手段很多，但是究其根本，要想降低油耗、提升性能，使用的手段都逃离不开两个基本点：

1. 增加燃烧过程中产生的能量：让进入到气缸中的燃油尽可能燃烧充分，产生更多的能量，燃油也得到了更充分利用，基本是围绕发动机的进气、燃油供给来下手。

2. 减少传动过程中损耗的能量：燃油在燃烧之后产生的能量其实很大一部分都被消耗在发动机（以及传动系统，本文暂不讨论）动部件的摩擦之中，如果能够减小这些损耗，用于驱动车辆的能量就会更多。这方面则主要涉及到发动机的轻量化（尤其是动部件）以及发动机的冷却与润滑。

以一款非暴力拆解的发动机——通用LTG 2.0T为例，这台发动机上使用的一些优化技术都可以按照这个方式进行归类。

ATS-L发动机拆解后的核心零部件

首先说增加燃烧中产生的能量，一般车企和供应商采用方法有两个：增加进气量，以及让燃油与空气混合更加充分，改善燃烧效果。

前者里面，最常用的则是涡轮增压器的使用。这台LTG上就使用了一台小型双涡管涡轮增压器，这一类型的增压器在现在的发动机上使用愈加普遍，是为了解决涡轮增压器存在的涡轮迟滞问题，改善低速下的动力输出。涡轮增压器的另外一个问题是高转速带来的高热量，凯迪拉克的办法是给它配备了一套空冷式中冷系统，加强运转时的冷却能力。据研发部门人员表示，这套中冷系统足够让涡轮增压器的温度保持在要求范围之内。

VVT（可变气门正时）也是增加进气量的常用办法之一，LTG 2.0T上采用双VVT结构，可调整角度相比之前的版本提升到了65°，可调整的角度范围越大，则系统的适应能力更强，更加灵活。

对于后者，LTG 2.0T也从两个角度双管齐下，一是加长了进气道对燃烧室的形状进行了优化，二是采用了博世出产的高压喷射系统，最大喷射压力20MPa。

然后是在减少能量损耗上。常规的轻量化手段比如铝合金缸体，比如中空的活塞与活塞销等，在这台发动机上均有使用，最具特色的发动机所使用的凸轮轴并非是传统样式的一根整轴，而是将所有凸轮依次嵌入到一根中空的轴上来减轻重量。在凸轮与轴之间通过花键配合的方式来进行定位与凸轮的固定。经过轻量化之后，整机重量在142公斤。

另一方面，发动机采用了偏心式可变排量机油泵。这个可变排量表现在两个方面，一个是偏心式结构本身在运转室，其内部就会因为发动机工况的变化而改变，从而导致供油量随之改变；另外这个机油泵上单独设有一个电子控制器，可以提供油压反馈，如果发现油压并不适合当前的运转工况，则会改变机油泵上控制油量的弹簧的压缩量，从而改变供油量。从控制角度来说，可以更加精准。

还有一些细节，比如发动机上设有活塞冷却喷嘴，会在高速工况下将机油喷射到活塞底部对其进行冷却；排气门中空充钠来促进冷却，降低运转时因为排气带来的高温等。

说起来，上面提到的这些已经具体应用了的技术，并没有哪一项是让人十分陌生的，其中出镜比较少的中空凸轮轴也并非是独此一家，长安去年上市的2014款CX20上所采用的EA14发动机同样有使用这项技术，还有奥迪的第三代TDI。另外，据研发人员透露，ATS-L这款发动机下一代上将使用缸盖集成式排气歧管的结构，并正在研发稀薄燃烧相关技术。

这并不是全部，同样是增压，使用相对较少的还有机械增压，以及大排量的变相妥协：可变排量技术等等。另外，更为细节一点的，喷油器侧置或者中置，正时皮带、正时链条、干式或者湿式，对哪个位置轻量化，选材料还是选工艺都值得好好研究一番。

共同的手段之外，秉承不同理念的企业也会选择一些不同的路子。比如同样选择了小型双涡管涡轮增压器的PSA，就并没有专设中冷器，而是增加了一个电子水泵，电动控制其运转单独给涡轮进行冷却，奥迪就看中了可变尺寸涡轮；马自达就一直与自然吸气死磕，挑战汽油机的最大压缩比，以此作为提升功率和降低油耗的路径，相应的发动机上所使用材料、工艺水平、为保证可靠性与寿命的辅助设计等，都必须同步更上；丰田就是执著于阿特金森循环，并在不同的运用上想尽办法来扬长避短，并且这种执著也感染了其他企业，通用正在考虑将其应用到下一代发动机上。