还大有前途

　　虽然过去汽油机的功率非常有限，废气排放和燃油消耗量也相当大，但汽油机的力量和便利性使它迅速被大量生产和使用，成为现代社会最重要的动力装置，也令汽车的速度和动力不断获得发展。随着时代的变迁和对环境的日益重视，汽油机带来的污染问题变得越来越刺眼，“洁净高效的”新能源汽车被提高到前所未有的高度。传统汽油机技术改进的空间逐渐变小，新技术对汽油机效率的提升效果也逐渐变小，各大厂商的产品线中，新能源技术的车型，已经出现在产品目录之中。

　　但现状表明，新能源汽车要广泛投入使用还需要很长的时间，相对较高的成本使其要推广到普通家庭还尚需时日，各大厂商对新能源领域，均持观望态度。而就算是使用度较高的省油技术——混合动力，汽油机仍是其主要动力来源。很多汽车厂商在研发新能源的同时仍在努力提高发动机的效率，并利用大功率电动机和小排量发动机的搭配，降低油耗和排放，这不仅使成本更低，效果也明显。因而，相当一段时间内，高效率的汽油机仍将是汽车动力的主流。

　　上世纪70年代，二战后经济的高速发展推动了汽车的性能，由于条件所限，加上战后的恢复、重建，使人们对提升动力方面想得很简单——依靠增大发动机排量换得。所以那时汽车百公里油耗动不动就高达17升，一个非常骇人的数字。随着石油危机的到来，世界各地政府和汽车厂商都重视起降低油耗，提高发动机效率的技术。以美国为例，美国政府于1975年在能源保护法和能源政策的基础上制定了1978年至1985年油耗控制法规，此期间每年平均要求降低6%~7%的油耗，不满足油耗控制标准的车型将按每辆每0.1英里/加仑罚款5.5美元的标准罚款。石油危机带来的逆境，使得各国科学家开始重视汽油机的效率问题，并改进汽油机的设计结构。

　　可变进气技术成为香饽饽

　　上世纪的石油危机导致油价越涨越高，养车压力大增令消费者对汽车的油耗指标也日益重视，很多汽车厂商放弃越来越激进的动力诉求，转而研究更加经济高效的发动机技术。以四冲程汽油机的第一个冲程和最后一个冲程作为出发点，着手改进汽油机的效率。 在如今普遍采用的可变气门技术出现前，阿尔法·罗密欧最先将气门正时技术应用在量产车中，它的Spider车型用两根不同的凸轮轴来控制进气气门和排气气门的开闭时间，令进气门和排气门获得了同时打开的重叠时间，从而达到了比单凸轮轴更为有效的换气和燃烧效果，燃油经济性自然大大改善。

　　随后，废气外循环对减少氮氧化物和提高发动机燃烧效率方面的效果被广泛接受，人们为了优化发动机性能，开始使用可变气门正时技术。在通用汽车于1973年进行的一次通过凸轮转换达到气门开闭时间可变的实验后，日本和欧洲的汽车厂商也立刻纷纷推出了自己的可变气门技术，最著名的就是本田的VTEC、丰田的VVTi和宝马的VANOS系统，这些技术都是现代汽车发动机燃油效率比30年前翻一番的主要原因。当各厂商对可变进气技术炉火纯青的时候，奔驰则向压缩冲程的改进发起了进攻。

　　从燃烧方式下手

　　梅赛德斯-奔驰发明了Diesotto发动机，即压燃式汽油发动机。这种发动机的创新在于压缩冲程的改变和点火控制系统。通过改变压缩比和点火控制系统，气缸内的很多热点再加上再循环的废气热量构成强大的压力，使汽油燃烧不需要火花塞的介入。压燃过程所需要的内外循环废气正好是无凸轮发动机所能给予的，这种燃烧方式可以使发动机的燃油经济性提高10%以上。

　　最近几年，大众也推出了FSI分层燃烧技术。它应用了稀薄燃烧原理，在一个做功周期中进行两次燃油喷射。第一次喷射是在吸气行程的时候喷入部分汽油，让汽油跟空气能有充分的时间混合；第二次喷射，是在压缩终了时活塞接近上止点的时候喷入部分汽油，让火花塞周围形成较浓的区域，利于点火。而在整个压缩过程中，活塞顶部都在形成强烈的涡流，这样空气跟汽油就能混合得更均匀，燃烧更充分。就是说它在正常工作情况下的空燃比要大于理论空燃比，混合气浓度比普通电喷发动机更低，经济性也随之提高，跑同样的路，应用稀燃技术的发动机就会更省油。

　　涡轮增压器的应用

　　如何让发动机效率更高、燃烧更加充分成了科学家们的新课题。随着研究的进展，涡轮增压器应运而生。涡轮将原本排放掉的废气，用来继续做功，节省了能源。一些厂家在其6缸以上的发动机中，应用了双涡轮的解决方案。而在4气缸和更少气缸的发动机中，双涡轮技术则是为了适应发动机转速的增压效果，但因其成本较高且结构复杂并没有得到推广。随后，将双涡轮合二为一，通过改变涡轮增压器的喉口直径，实现发动机在不同转速下的不同增压值。为了让涡轮更敏锐，推出可变叶片的涡轮增压器，通过自动改变叶片角度，有不同的增压效果。市场上，出现了带有涡轮增压器的小排量车型。

　　30年来效果显著

　　由于节油技术的发展和美国对汽车油耗的政策控制，1985年，美国汽车（含货车）的平均油耗降低到11.04升/百公里。因此，世界各地纷纷效仿，汽车的平均油耗得到有效控制，1987年至1988年的平均油耗也降至每百公里10.64升。日本方面则更加严格，当地法律规定，油耗的限值到2010年要比1995年降低22.8%。

　　虽然从统计数据来看，1995年至今汽车的平均油耗基本没什么减少，但在动力基本不变的前提下，汽车的重量、尺寸却和发动机的排量往相反的方向发展，发动机越来越高效，越来越省油是不争的事实，但普通人的购车成本却比上世纪略微降低。随着进排气技术和燃油喷射技术的继续发展，发动机节油能力将进一步提高。尽管新能源动力终将取代传统发动机，但它进入寻常百姓的家门前，传统发动机仍将大有用武之地。