根據(jù)國家節(jié)能與新能源汽車發(fā)展規(guī)劃,，到2020年國產(chǎn)乘用車平均油耗要降到5.0L/100km，2025年降到4L/100km,。目前來看,，雖然所有自主品牌都面臨的巨大的壓力，但是在發(fā)動機的技術(shù)進步方面,，我們還有很大的潛力和空間,。目前VVT、VVL,、TGDI等技術(shù)已經(jīng)灣完全應(yīng)用在了自主品牌發(fā)動機上,，未來還有很多先進發(fā)動機技術(shù)可以被應(yīng)用,，這些技術(shù)有些已經(jīng)在外資品牌車型上率先應(yīng)用，有些尚處于開發(fā)當(dāng)中,。下面就和小編一起展望一下不久的將來,，自主品牌將要應(yīng)用的發(fā)動機技術(shù)吧。

HCCI（均質(zhì)燃燒技術(shù)）

均質(zhì)壓燃(HCCI)是一種發(fā)動機燃燒概念,，其工作原理是利用壓縮而不是火花點燃汽油與空氣的均質(zhì)混合氣,。均質(zhì)壓燃通常比火花點燃發(fā)動機采用高的多的壓縮比，且允許壓縮比在一個較大范圍內(nèi)變動,。另外,，均質(zhì)壓燃燃燒速度迅速，燃燒室內(nèi)多點同步發(fā)生,，燃燒溫度低且溫度分布均勻,，熱量損失低。因此,，均質(zhì)壓燃燃燒效率遠遠高于火花點燃,，可以顯著的提高車輛的燃油經(jīng)濟性。

雖然人們對均質(zhì)燃燒已有廣泛的了解,，但是均質(zhì)壓燃的燃燒控制是一項非常大的挑戰(zhàn)。在發(fā)動機高負荷下,，混合氣過濃,，容易發(fā)生爆燃；在發(fā)動機低負荷下,，混合氣過稀，此時為稀薄燃燒,，容易失火,。因此，傳統(tǒng)的均質(zhì)壓燃的運行范圍僅限于發(fā)動機map圖上的一小塊區(qū)域,。但是,，馬自達已經(jīng)解決了這些問題，并在其2019年將推出的第二代SKYACTIV汽油發(fā)動機(SKYACTIV-X)上的擴大了HCCI運行范圍,，采用15:1-16:1的超高壓縮比,。

SKYACTIV-X發(fā)動機使用火花塞實現(xiàn)對均質(zhì)壓燃的完全控制,。因此,馬自達稱其為火花塞控制壓燃技術(shù)SPCCI,。SPCCI工作原理是通過在壓縮行程中，先通過火花點燃一小部分混合氣,，這部分混合氣爆炸并膨脹,，為缸內(nèi)創(chuàng)造壓縮自燃所需的壓力和溫度,，當(dāng)活塞繼續(xù)向上運行，直到運行到上止點時,，缸內(nèi)其余的混合氣通過壓縮被點燃,。發(fā)動機通過行車電腦來判斷發(fā)動機的工況條件，實現(xiàn)火花塞點火燃燒和壓燃燃燒的穩(wěn)定切換,。

馬自達在報告中說應(yīng)用SPCCI技術(shù)，SKYACTIV-X發(fā)動機比當(dāng)前SKYACTIV發(fā)動機主要成本增加在快速響應(yīng)的增壓器,、高壓燃油直接噴射系統(tǒng)以及氣缸內(nèi)的壓力傳感器,。但是收益是，在WLTC 工況下,，燃油經(jīng)濟性可以提高20%-30%,，同時扭矩提高10%-30%。

馬自達或?qū)⒃?019年上市的昂克賽拉上搭載SKYACTIV-X發(fā)動機,。目前大眾、通用等汽車集團都已經(jīng)著手開發(fā)HCCI發(fā)動機技術(shù),。根據(jù)中國SAE給出的技術(shù)路線圖,，乘用車發(fā)動機熱效率將在2020年達到40%，在2025年達到44%,，2030年達到48%,。那么在未來的目標技術(shù)方案中，HCCI可以說就是很好的選擇方案,。

先進閉缸技術(shù)

傳統(tǒng)的閉缸技術(shù)允許某些氣缸關(guān)閉,，通常適用于氣缸數(shù)為偶數(shù)的大型發(fā)動機，以避免劇烈的扭矩波動和振動,。動態(tài)閉缸技術(shù)則可以持續(xù)改變活動的氣缸,，通過控制閉缸順序和閉缸密度（實際燃燒氣缸的比例），來更好的控制發(fā)動機噪音,、振動和NVH,。這就擴大了閉缸技術(shù)的適用范圍，可應(yīng)用于排量更小的發(fā)動機,。

隨著全新第四代福克斯的上市,，福特成為了第一家在三缸發(fā)動機上應(yīng)用閉缸技術(shù)的廠商,，在最新的1.0L和1.5L Ecoboost汽油機上，當(dāng)整車扭矩需求降到發(fā)動機峰值扭矩一半以下的時候,，福特采用開關(guān)式搖臂能夠選擇性地使3個氣缸中的1個停止運行,，福特采用的仍為傳統(tǒng)閉缸技術(shù),，而不是動態(tài)閉缸技術(shù)，其節(jié)油效果可達6%,。

同時，福特也在1.0LEcoboost發(fā)動機上研究一種動態(tài)的閉缸技術(shù),。動態(tài)閉缸技術(shù)與傳統(tǒng)閉缸技術(shù)對比如下圖所示,。動態(tài)閉缸技術(shù)可以改變閉缸的順序和數(shù)量，可以在低負荷時,，以原發(fā)動機一半的排量運行,，進一步減少泵氣損失，從而提高燃油經(jīng)濟性約1.2%,。

德爾福和Tula公司聯(lián)合開發(fā)一種類似于福特的動態(tài)閉缸技術(shù)-DSF發(fā)動機動態(tài)跳躍點火技術(shù)。DSF技術(shù)同樣使用開關(guān)式搖臂進行閉缸控制,，但采用了不同的控制策略,。DSF 系統(tǒng)將在點火前對每個氣缸進行逐個判斷，參考車輛扭矩需求及發(fā)動機 NVH 特性,，以及為了保證車上人員舒適度而必須避免的頻率和振幅等多個因素,，決定對該氣缸點火，還是跳過這個氣缸,，并保證各氣缸之間相互不影響,。此外，DSF 系統(tǒng)還允許在車輛減速階段關(guān)閉所有氣缸,。DSF技術(shù)已經(jīng)在大眾1.8TSI發(fā)動機上進行了測試,，測試結(jié)果顯示，燃油經(jīng)濟性提高了10%-20%,。

電動增壓系統(tǒng)

隨著嚴格的碳排放法規(guī)實施,，48V系統(tǒng)在未來將有更大的發(fā)揮空間，并將給電動增壓系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)造條件,。采用電動增壓系統(tǒng),，可以有效地解決渦輪遲滯問題，并有望進一步減小發(fā)動機尺寸和轉(zhuǎn)速,。傳統(tǒng)的單級渦輪增壓與自然吸氣發(fā)動機相比可以提高7.4%-17.9%的效率,，電動增壓還可以在傳統(tǒng)單級渦輪增壓的基礎(chǔ)上提升2%-5%。

電動增壓系統(tǒng)可以有兩種基本形式,，一種是渦輪增壓加電動壓縮機（eCharger）,，eCharger可以視為一種兩級的渦輪增壓系統(tǒng)，通過電動機的輔助,，傳統(tǒng)渦輪增壓遲滯被大大削弱,。另一種則是完全的電動渦輪增壓(eTurbo) 。目前echarge的接受度更為廣泛,。

在梅賽德斯奔馳最新款的S系車上，就搭載了由博格華納開發(fā)的電子渦輪系統(tǒng),，系統(tǒng)由48V電源供電,，電子渦輪的葉片可以于0.27秒就到達70,000轉(zhuǎn)，提供即時的增壓效果,、改善低轉(zhuǎn)速時的油門與引擎輸出反響,。

在奔馳M256發(fā)動機上,，博格華納eBoosterd電動渦輪布置在廢氣渦輪之后,，起到輔助作用。在發(fā)動機較低轉(zhuǎn)速時,，電動渦輪與廢氣渦輪共同工作,，進氣首先經(jīng)過廢氣渦輪增壓器加壓，然后再由電動增壓器進行二次加壓,。

當(dāng)發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速時,，發(fā)動機廢氣完全滿足增壓器的能量需求,，此時就可以關(guān)閉閥門，電動增壓器停止工作,，完全由廢氣增壓器提供充足的進氣壓力,。

可變壓縮比

提高壓縮比是提高發(fā)動機熱效率的直接途徑?？勺儔嚎s比(VCR)系統(tǒng)根據(jù)運行工況改變發(fā)動機的壓縮比,，在低負荷時增加壓縮比以提高熱效率，在高負荷時降低壓縮比以降低爆震風(fēng)險,，提高發(fā)動機性能,。長期以來，經(jīng)過眾多OEM和供應(yīng)商的努力,，針對可變壓縮比提供了各種解決方案,。包括移動氣缸蓋，改變連桿的幾何形狀，移動曲軸,，或改變活塞的高度等,。

FEV與Hilite合作量產(chǎn)兩級可變壓縮比(VCR)連桿,，利用可變長度連桿以及偏心連桿活塞銷懸架設(shè)計實現(xiàn)雙級可變壓縮比,。活塞連桿較小的一端上安裝了一個偏心套筒,，將活塞銷完全罩住,。當(dāng)活塞連桿套筒旋轉(zhuǎn)時，連桿長度隨之發(fā)生改變,，從而改變壓縮比,。雖然不能實現(xiàn)連續(xù)的可變壓縮比，但是此種設(shè)計只需要稍微修改連桿,，成本上具有明顯的優(yōu)勢,，根據(jù)模擬計算，F(xiàn)EV兩級可變壓縮比可以減少4.2%-6.2%的燃油消耗,。

日產(chǎn)于2018年在英菲尼迪Q50車型上投產(chǎn)了首款VCR系統(tǒng),。其可變壓縮比渦輪增壓系統(tǒng)(VC-T)采用多連桿系統(tǒng)提高或降低活塞的接觸,，使壓縮比在8:1到14:1之間連續(xù)變化。在低壓縮比時,，發(fā)動機可以提供增壓,、高性能，而在高壓縮比時,，發(fā)動機可以提供出色的燃油經(jīng)濟性,。英菲尼迪官方宣稱，與相同功率的V6發(fā)動機相比,，采用可變壓縮比的2.0L VC-T發(fā)動機可以多節(jié)省大約27%的燃油,。

缸內(nèi)注水技術(shù)

除了冷卻EGR外,，發(fā)動機缸內(nèi)注水技術(shù)也是一種降低爆震風(fēng)險的替代技術(shù),。通過在發(fā)動機氣缸中水蒸發(fā)來實現(xiàn)冷卻，降低氣缸內(nèi)溫度,，從而提高壓縮比,，減少熱損失，提高燃料效率,，溫度與爆震情況降低后就可以將點火更為提前或?qū)⒃鰤褐翟龃螅瑥亩a(chǎn)生更大的功率和扭矩,。

注水作為一種性能增強技術(shù),，在二戰(zhàn)期間被用于往復(fù)式飛機發(fā)動機。該技術(shù)首次應(yīng)用于有限生產(chǎn)的汽車是由寶馬公司M4 GTS ,。研究表明,，采用缸內(nèi)注水技術(shù)，在高負荷下,，燃油消耗可減少13%-20% ,，在整個NEDC/WLTC內(nèi)降低4%-6%。另外,，缸內(nèi)注水與可變壓縮比和冷卻EGR技術(shù)具有理想的協(xié)同效應(yīng),。如果由于缺水或環(huán)境溫度較低而不能注水，可變壓縮比可以用較低的壓縮比來降低爆震風(fēng)險,。與此同時,，如果缸內(nèi)注水正常，采用高壓縮比可以使發(fā)動機保持高負荷,。而冷卻EGR則可以大大減少注入水量,。