眾所周知，汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)自將熱能轉變成機械能的發(fā)動(dòng)機，因此發(fā)動(dòng)機也被稱(chēng)為熱機。內燃機是熱機的一種，其特點(diǎn)是液體或者氣體燃料與空氣在機器內部反應而產(chǎn)生熱能，然后再轉化成機械能。目前世界上絕大部分汽車(chē)用發(fā)動(dòng)機均屬于往復式活塞內燃機，這類(lèi)發(fā)動(dòng)機具有體積相對小、熱效率高、啟動(dòng)性能良好的特點(diǎn)。
一個(gè)世紀以來(lái)，從石油中提煉出來(lái)的汽油和柴油是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機主要的燃料，最近幾年，一些汽車(chē)企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)在未來(lái)取代傳統化石燃料汽車(chē)新型燃料車(chē)輛，但就目前，燃油發(fā)動(dòng)機車(chē)型還是主流產(chǎn)品。所以，開(kāi)發(fā)先進(jìn)的內燃機技術(shù)對于增強汽車(chē)企業(yè)的競爭力和改善環(huán)境仍然具有重要的經(jīng)濟和社會(huì )意義。
燃油發(fā)動(dòng)機技術(shù)的先進(jìn)性主要體現在幾個(gè)方面，排量、單位功率、單位扭矩、高扭矩的出現范圍、最高轉速、運轉平順性、燃油經(jīng)濟性、排放、噪音、體積和重量。對應著(zhù)這些永遠有提高可能性的參數，發(fā)動(dòng)機不斷地被各種更出色的材料、組件和技術(shù)完善著(zhù)：從渦輪增壓、汽缸內燃油直接噴射、電子節氣門(mén)、對旋平衡軸到可變進(jìn)氣岐管、可變氣門(mén)正時(shí)系統、智能排量控制、全鋁質(zhì)汽缸部件以及靈活燃料技術(shù)。
美國權威汽車(chē)雜志《Ward’s Auto World》評出了2007年度十佳發(fā)動(dòng)機，它們基本代表了當今量產(chǎn)燃油發(fā)動(dòng)機制造業(yè)的最高水平，也點(diǎn)明了未來(lái)一段時(shí)間內此方面技術(shù)的發(fā)展趨勢。所有參選的發(fā)動(dòng)機都必須已經(jīng)裝備在美國市場(chǎng)上銷(xiāo)售的，售價(jià)低于5萬(wàn)美元的量產(chǎn)車(chē)（價(jià)格允許有5％的浮動(dòng)，即不超過(guò)52500美元）。另外，此排名不分先后。
● 奧迪2升渦輪增壓TFSI直4
有人批評奧迪的新兩廂掀背式車(chē)型A3價(jià)格太高，顯然，他們不是動(dòng)力裝置的愛(ài)好者。否則他們就會(huì )知道一臺直列4缸渦輪增壓FSI發(fā)動(dòng)機的技術(shù)含量。它被稱(chēng)為世界上第一個(gè)將渦輪增壓和汽油直噴技術(shù)結合在一起的發(fā)動(dòng)機。汽油直噴是動(dòng)力裝置領(lǐng)域出現的同時(shí)提高單位功率、扭矩和燃油經(jīng)濟性的革新技術(shù)。此發(fā)動(dòng)機利用一個(gè)可變長(cháng)度的進(jìn)氣歧管和一個(gè)出色的BorgWarner渦輪增壓系統，配合FSI幾乎可以克服渦輪增壓器的滯后現象。通過(guò)這款2升的發(fā)動(dòng)機，奧迪與其母公司——大眾公司在動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。
『奧迪2升渦輪增壓TFSI直4發(fā)動(dòng)機』
FSI是奧迪汽油發(fā)動(dòng)機技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，越來(lái)越多的奧迪產(chǎn)品系列都開(kāi)始采用這項技術(shù)。它唯一的技術(shù)缺陷是在冷啟動(dòng)后的怠速和低轉速時(shí)有短暫的不平穩運行。
● 寶馬3升DOHC直6
寶馬公司認為它是同類(lèi)發(fā)動(dòng)機中最強的，幾乎沒(méi)有比它對所有細節考慮得那么好的量產(chǎn)發(fā)動(dòng)機了。從數據上看：63千瓦/升的表現使它處于6缸發(fā)動(dòng)機單位功率的排頭地位。這個(gè)參數的提升一大部分因素應歸功于電子節氣門(mén)的可變氣門(mén)升程系統。電子節氣門(mén)增加了可用的發(fā)動(dòng)機轉速變化范圍。轉速的警戒線(xiàn)高達7000轉/分鐘，同時(shí)將峰值扭矩的轉速保持在非同一般的2750轉/分鐘。另外，此技術(shù)還能顯著(zhù)地降低排放水平和提高燃燒效率。
『寶馬3升DOHC直6發(fā)動(dòng)機』
這款發(fā)動(dòng)機的另一項技術(shù)飛躍是采用了鋁鎂合成發(fā)動(dòng)機缸體。鎂合金上曲軸箱在鋁質(zhì)汽缸體周?chē)纬闪艘粋€(gè)外套。新材料的應用使強度加大而重量減輕。
● 寶馬3升渦輪增壓DOHC直6
在美國，如果人們希望得到一臺功率更加強的發(fā)動(dòng)機，首先就會(huì )考慮買(mǎi)一臺排量更大的產(chǎn)品，但是，搭載了全新雙渦輪增壓直6發(fā)動(dòng)機的寶馬335i很愿意改變一部分美國人的這種想法。
『寶馬3升渦輪增壓DOHC直6發(fā)動(dòng)機』
有一段時(shí)間，寶馬是不屑于在量產(chǎn)的汽油發(fā)動(dòng)機上加裝渦輪增壓設備的，但如今概念已經(jīng)轉變了。這套配合寶馬經(jīng)典直6發(fā)動(dòng)機的雙渦輪增壓器雖然結構復雜但效果顯著(zhù)，3升的排氣量竟擁有220千瓦的最大功率和407牛米的峰值扭矩，其中峰值扭矩可以保持在一個(gè)相當寬的轉速范圍。其升功率達到74千瓦，遠超眾多8缸發(fā)動(dòng)機的數值。
● 戴姆勒-克萊斯勒Hemi 5.7升OHV V8
很多購買(mǎi)裝備5.7升Hemi V8發(fā)動(dòng)機的克萊斯勒300C客戶(hù)，他們選擇這款車(chē)的原因是出自對肌肉型汽車(chē)的執著(zhù)懷念以及那個(gè)簡(jiǎn)單而震撼的名稱(chēng)“Hemi”。第五次蟬聯(lián)年度10佳發(fā)動(dòng)機獎的克萊斯勒5.7升Hemi V8發(fā)動(dòng)機具有半球形燃燒室，“Hemi”就是由此得名。
『戴姆勒-克萊斯勒Hemi 5.7升OHV V8發(fā)動(dòng)機』
發(fā)動(dòng)機的節氣門(mén)響應非常迅速，而運轉狀況如同許多頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機一樣平順，5200轉/分鐘的最大功率轉速并不代表它是一種技術(shù)低端的V8發(fā)動(dòng)機，經(jīng)過(guò)特別精心調諧的排氣和進(jìn)氣聲音充滿(mǎn)了力量。鑄鐵汽缸體雖然使得它重量相當大，但卻節約了成本，從而對市場(chǎng)形成連續不斷的沖擊。
另外一項令Hemi成功的亮點(diǎn)是通過(guò)可變排量控制技術(shù)（MDS）實(shí)現的節油效果。在發(fā)動(dòng)機的不需要全功率運轉時(shí)，可以瞬間關(guān)閉四個(gè)汽缸，而在需要時(shí)，MDS又可以迅速恢復汽缸工作以釋放發(fā)動(dòng)機的全部功率，這項技術(shù)可以保證車(chē)輛的綜合油耗降低20％。
● 戴姆勒-克萊斯勒3升DOHC V6渦輪增壓柴油機
從技術(shù)先進(jìn)性角度來(lái)看，大眾的V10 TDI應該被列入10佳產(chǎn)品，但遠超過(guò)5萬(wàn)美元的價(jià)位是其落選的惟一原因。那么入選的柴油發(fā)動(dòng)機只剩下戴姆勒-克萊斯勒的這臺V6了。
『戴姆勒-克萊斯勒3升DOHC V6渦輪增壓柴油發(fā)動(dòng)機』
這款樸實(shí)的動(dòng)力機器被裝在了奔馳E320 Bluetec和大切諾基CRD上，證明了它裝在轎車(chē)和SUV上都能起到自己的作用。柴油動(dòng)力系統所產(chǎn)生的扭矩遠超過(guò)相同排量的汽油發(fā)動(dòng)機，而燃油消耗卻低了25％。這款渦輪增壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機，除了具備上述亮點(diǎn)外，還擁有另一項優(yōu)勢，它的尾氣排放指標完全能滿(mǎn)足美國超嚴格的環(huán)保標準。
● 福特Duratec 35 3.5升V6
福特的發(fā)動(dòng)機設計師們精心挑選了高質(zhì)量材料以組建汽缸各個(gè)部件，包括帶低摩擦外涂層的鑄鋁活塞、金屬粉末鍛制活塞連桿和全鍛鋼平衡曲軸。這些組件在高溫下的良好發(fā)揮不僅令Duratec 35的壓縮比高達10.3:1，也擴寬了其峰值扭矩的輸出范圍，是全面提升此發(fā)動(dòng)機性能的基礎。計算機輔助分析儀被應用在進(jìn)氣系統管理上，它根據各傳感器不斷輸送來(lái)的信息，來(lái)調節智能電子控制節流閥，合理控制進(jìn)氣流量。作為福特Edge和林肯MKX的主流發(fā)動(dòng)機，全新Duratec 3.5升V6發(fā)動(dòng)機，從總功率的數字上來(lái)看應該說(shuō)是不錯的，但56千瓦的升功率相比日本同級對手，差距就顯露出來(lái)了。
『福特Duratec 35 3.5升V6發(fā)動(dòng)機』
燃油在汽缸內的充分燃燒令它的尾氣的排放更潔凈，裝備Duratec 35的車(chē)型在美國任何一個(gè)州都不需要進(jìn)行改動(dòng)就可直接銷(xiāo)售，即使是施行最嚴格的尾氣排放標準“ULEV II”的加利福尼亞。
● 福特4.6升SOHC V8
聲音威猛、動(dòng)力強勁是福特野馬車(chē)主對這款發(fā)動(dòng)機最直接的描述，所以，大多數車(chē)迷會(huì )認為它是和野馬的品質(zhì)最相配的。
『福特4.6升SOHC V8發(fā)動(dòng)機』
令他們著(zhù)迷的是該發(fā)動(dòng)機寬廣的功率范圍和在中低轉速范圍的超強扭矩，而且，量產(chǎn)V8自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機能做到48千瓦的升功率也不算容易了。一般認為，單頂置凸輪軸因為進(jìn)、排氣門(mén)使用同一根凸輪軸，無(wú)論相位如何改變，進(jìn)、排氣門(mén)之間的開(kāi)放重疊角度是不變的，所以不適合用于可變氣門(mén)正時(shí)系統。但福特對這款4.6升單頂置凸輪軸V8發(fā)動(dòng)機進(jìn)行了一系列調整，盡管進(jìn)、排氣門(mén)重疊角度固定，但相位變化本身被成功利用，4500轉/分鐘的最大扭矩轉速代表了它的潛力。由于這些細節的精心設計，它的油耗并不是人們想象的那樣恐怖，并且能夠非常友好地使用較便宜的普通無(wú)鉛汽油。
● 馬自達2.3升DISI渦輪增壓直4
在美國，沒(méi)有一款熱銷(xiāo)的發(fā)動(dòng)機比馬自達2.3升DISI渦輪增壓直列4缸發(fā)動(dòng)機的價(jià)格更低了。這款發(fā)動(dòng)機的主要競爭對手應該是斯巴魯WRX STI的渦輪增壓2.5升水平對置4缸發(fā)動(dòng)機和三菱Lancer EVO的渦輪增壓2升直4發(fā)動(dòng)機，它們都可以輸出不錯的功率和扭矩，然而馬自達的機器是更精致和更易操作的，也是更便宜的。
『馬自達2.3升DISI渦輪增壓直4發(fā)動(dòng)機』
優(yōu)秀的設計使這款新發(fā)動(dòng)機獲得了超一流的性能，當采用傳統技術(shù)的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機在怠速時(shí)等待渦輪轉速提升的時(shí)候，汽油直噴渦輪增壓發(fā)動(dòng)機馬自達DISI的低轉速扭矩很好地補償了渦輪增壓的滯后現象；在高轉速時(shí)，渦輪增壓器就能夠有效地增壓。除了能輸出像法拉利一樣的89千瓦的升功率外，它的燃油經(jīng)濟性和排放水平同樣不錯。
● 日產(chǎn)3.5升DOHC V6
一名日產(chǎn)競爭對手公司的工程師抱怨說(shuō)，“我們應該把這項評獎改為Ward’s年度九佳發(fā)動(dòng)機，因為每年日產(chǎn)的VQ都會(huì )自動(dòng)占據一個(gè)名額。”這是實(shí)話(huà)，日產(chǎn)里程碑式的產(chǎn)品，VQ家族的3.5升DOHC V6發(fā)動(dòng)機已經(jīng)是連續第13次獲得這個(gè)獎項了。
『日產(chǎn)3.5升DOHC V6發(fā)動(dòng)機』
從這款發(fā)動(dòng)機最初投放市場(chǎng)至今，日產(chǎn)對其進(jìn)行了大量的技術(shù)改進(jìn)和升級。這其中包括了電子節氣門(mén)和可變氣門(mén)正時(shí)控制等。設計基礎仍然堅持了VQ發(fā)動(dòng)機的模塊化設計思維：強調內部表面的微細加工，關(guān)注整體平衡性和最大限度地減輕往復運動(dòng)部件的重量。
通過(guò)手動(dòng)變速箱的操作可以明顯的發(fā)覺(jué)，VQ發(fā)動(dòng)機在任何轉速區間都具有靈敏的節氣門(mén)響應特性，可以信賴(lài)的功率和扭矩輸出不是局限于狹窄的中間轉速區間，其63千瓦的升功率不亞于任何對手。
● 豐田3.5升DOHC V6
豐田已經(jīng)意識到，車(chē)輛動(dòng)力系統的技術(shù)創(chuàng )新是要被優(yōu)先考慮的。這臺3.5升V6發(fā)動(dòng)機從很多方面看都是科技進(jìn)步的成果，它也為同類(lèi)產(chǎn)品制定了業(yè)界標準。
『豐田3.5升DOHC V6發(fā)動(dòng)機』
在采用了一種結合汽油直接噴射和進(jìn)氣道燃油噴射(port fuel injection)的新穎系統后，豐田代碼2GR-FSE的發(fā)動(dòng)機能夠產(chǎn)生225千瓦的峰值，這個(gè)數字甚至超過(guò)了一些廣受好評的V8發(fā)動(dòng)機。先進(jìn)的供油系統和11.8:1高壓縮比設計是發(fā)動(dòng)機具有強勁動(dòng)力與高燃燒效率的關(guān)鍵所在。通過(guò)給汽油直接噴射系統增加間接供油，能夠優(yōu)化混合氣的成份，最大限度發(fā)揮系統的優(yōu)勢：增加中低轉速扭矩，改善燃油消耗量和滿(mǎn)足超低排放車(chē)輛標準(ULEV II)。
除了革命性的供油系統，它還采用了許多其它高科技組件，如在汽缸套上采用的獨特塑料導流裝置，使冷凍液優(yōu)先冷卻缸套的上部，降低缸蓋的溫度。
豐田的工程師表示，這款3.5升V6發(fā)動(dòng)機是奠定雷克薩斯品牌成為動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)導者的基石。很快，所有的雷克薩斯汽油發(fā)動(dòng)機都會(huì )采用直接噴射技術(shù)。
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