几种常见发动机技术优缺点解析

几种常见发动机技术优缺点解析
1：涡轮增压发动机(Turbo) 增压技术是一种提高发动机进气能力的方法。它通过采用专门的压气机，预先对进入汽缸的气体进行压缩，提高进入汽缸的气体密度，增大进气量，更好地满足燃料的燃烧需要，从而达到提高发动机功率的目的。
优点：在不增加发动机排量的基础上，可大幅度提高功率和扭矩。
缺点：涡轮工作有迟滞现象，并且保养费用高。
代表车型：宝来1.8T速腾1.8T途安1.8T帕萨特1.8T奥迪A41.8T/2.0T奥迪A62.0T
2：机械增压发动机(Supercharger)
机械增压的压缩机直接被发动机的曲轴带动，它的优点是响应性好，但是它本身需要消耗一部分能量，因此机械增压不能产生特别强大的动力，尤其是在高转速时，从而影响到发动机转速的提高。
优点：响应性好完全没有涡轮的迟滞现象，可以在任何时候都能输出源源不断的扭力。
缺点：高转速时会产生大量的摩擦，从而影响到转速的提高，并且噪声大。
代表车型：北京奔驰E200K路虎揽胜运动版
3：汽油直喷技术(FSI)
FSI是FuelStratifiedInjection的词头缩写，意指燃油分层喷射。燃油分层喷射技术是发动机稀燃技术的一种。什么叫稀燃？顾名思义就是发动机混合气中的汽油含量低，汽油与空气之比可达1：25以上。它的特点是在进气道中已经产生可变涡流，使进气流形成最佳的涡流形态进入燃烧室内，以分层填充的方式推动，使混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。
优点：在大幅提高燃油效率的同时增加发动机的功率。
缺点：对油品的要求十分苛刻。
代表车型：奥迪A42.0T奥迪A62.0T
4：全铝发动机
两种材质发动机最大的不同就是重量，全铝合金发动机比铸铁发动机可以轻一半的重量。本来轿车的总重量就不高，发动机所占的比例可是不能忽略，重量减轻的最直接效果便是油耗减少。而发动机的重量也直接影响车辆的行驶性能，由于一般轿车多为前轮驱动，如前舱重量过重，车辆拐弯时会引起过多转向，并且制动距离也会加长。
优点：较铸铁发动机重量减少一半，能有效降低燃油消耗和提高操控表现。
缺点：铝制材料价格昂贵。
代表车型：骐达SWIFT雨燕奥迪A8 5：可变气门正时技术(VVT-iVECT)
发动机可变气门正时技术(VVT,VariableValveTiming)是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种，发动机采用可变气门正时技术可以提高进气充量，使充量系数增加，发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。
优点：在大幅提高燃油效率的同时增加发动机的

功率。
缺点：对油品的要求十分苛刻。
代表车型：本田雅阁本田CR-V丰田花冠马自达6新欧蓝德宝马325
6：连续可变气门正时系统(CVVT)
当发动机由低速向高速转换时，电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，在压力的作用下，小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开启的时刻，达到连续调节气门正时的目的。
优点：能根据发动机的实际工况随时控制气门的开闭,使燃料燃烧更充分,从而达到提升动力、降低油耗的目的。
缺点：只有控制气门正时，没有控制气门升程的功能。因此引擎只会改变吸、排气的时间差，无法改变进气量。
代表车型：伊兰特赛拉图远景
7：转子发动机
壳体的内部空间(或旋轮线室)总是被分成三个工作室。在转子的运动过程中，这三个工作室的容积不停地变动，在摆线形缸体内相继完成进气、压缩、燃烧和排气四个过程。每个过程都是在摆线形缸体中的不同位置进行，这明显区别于往复式发动机。
优点：燃油经济、发动机结构简单、振动率小。
缺点：耐用性不高，油耗大,加工成本高。
代表车型：马自达RX-8
8：水平对置发动机
发动机活塞平均分布在曲轴两侧，在水平方向上左右运动，使发动机的整体高度降低、长度缩短、整车的重心降低，车辆行驶更加平稳。
优点：大大降低车辆在行驶中的振动，发动机转速得到很大提升，减少噪声。
缺点：设计和生产工艺要求相当苛刻。
代表车型：斯巴鲁翼豹WRC保时捷911
9：共轨式柴油喷射系统
共轨式柴油喷射系统将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开。电磁阀控制的喷油器替代了传统的机械式喷油器，燃油轨中的燃油压力由一个径向柱塞式高压泵产生，压力大小与发动机的转速无关，可在一定范围内自由设定。
优点：较经济，低速扭矩获得很好的动力。
缺点：发动机产生的噪声和震动大。
代表车型：宝来1.9TDI奥迪A62.5TDI华泰现代特拉卡2.9CRDi
3, 汽油直喷技术：是gasoline direct injection，指汽油直接喷入汽缸。
该技术在二战时的德国航空发动机DB601上最早应用，之后利用前者的经验，在Gutbrod这款小车上有应用，然后在BENZ 300SL的发动机上采用。这些应用虽然取得了一定的性能提升，但是问题也很多，不如在benz 300SL上，喷油系统是机械式的（那时还没有很好的电子技术可以应用）汽油的喷油量不易调节，导致发动机在怠速及低速时喷入的汽油将润滑油稀释，导致发

动机润滑的问题（大家可以从wiki百科上得到更多答案）。
https://www.wendangku.net/doc/6616358922.html,/wiki/DB_601
https://www.wendangku.net/doc/6616358922.html,/wiki/Gutbrod
后来ford在PROCO上开发了一套直喷系统，进行探索。
FSI是燃油分层喷射。当车辆在低负荷工作时，分层燃烧，在火花塞位置的油气浓度较高、以实现正常点火。在其他位置的油气较稀薄。从而在保证燃烧的情况下实现燃油经济性。高负荷时，均质燃烧，即按化学当量比燃烧。
分层燃烧GDI成功的商业应用是在1996年三菱推出的4G93发动机，活塞侧面布置，采用活塞顶壁面导向和进气滚流将喷入缸内的燃油“卷”到火花塞附近，形成较浓的可燃混合气、以利于点火。
之后丰田开发了一款D4发动机，与4G93类似也是采用活塞顶壁面导向，但辅以涡流在火花塞附近形成较浓混合气。
Nissan的GDI发动机与丰田的类似。
1999年，Renault也开发出GDI发动机，这是欧洲第一款批量生产的GDI发动机。考虑到欧洲的燃油含硫量比日本的高，喷油器是中央布置（具体原因我还不了解）。
以上分层燃烧均属于壁面导向辅以涡流/滚流。虽然实现了分层燃烧，但由于部分燃料要喷到活塞顶上，对于油气混合不好，其燃油经济性改善并不大。
2001年，VW推出了FSI。采用的也是喷油器侧置，靠空气导向并辅以涡流使可燃混合气在火花塞位置较浓，实现分层燃烧。这种方式(air guided)比壁面导向(wall guided)更省油。
2006年，BMW和BENZ分别推出了喷雾导向(spray guided)的GDI发动机，均为喷油器中央布置，靠喷油器的特殊喷射在火花塞位置形成浓混合气，实现分层燃烧。其燃油经济性比壁面导向和空气导向进一步提高。但是喷油器位置的温度较高，对缸盖燃烧室部分的设计提出了很高的要求。
目前新开发的GDI发动机也多以喷油器中央布置、喷雾导向为设计目标。

说GDI对油品要求苛刻，主要是对汽油中的杂志及硫等的含量有较高要求。GDI发动机为了更好的实现油气混合，喷油器的雾化效果要较好，所以喷油器上的孔径也较小。如果燃油品质较差，就会堵塞喷油器。
前几年闹得沸沸扬扬的武汉动物园当众砸奔驰跑车，其实就是由于燃油杂质含量较高、导致喷油堵塞，而引起的动力不足的问题。
4: 全铝发动机
全铝发动机也并不是很完美，铸铁机体的发动机也不是不好。
铸铁的刚性和强度远高于铝，所以同等条件下，使用铸铁机体的发动机NVH性能要好一些。同时使用铸铁机体利于直接加工出气缸套、不再需要另外的零件。
铸铁机体的确比铝机体重，但是如果设计的好，重量也不会增大特别大。像大众的EA888发动机，虽然缸体是铸铁的，但是设计进行了充分的优化，重

量劣势并不明显。而且由于铸铁刚度好，发动机的NVH性能好一些。
5：可变气门技术
使用可变气门技术的一个主要目的是提高低速扭矩，兼顾降低油耗。
不过提高并不能说很大，一般也就是百分之几，没有某些报道上宣传的那么夸张。
要想大幅度提高低速扭矩，还是加个机械增压器来得实在。
9：共轨式柴油喷射系统
其实噪音和振动大是柴油机的共性，并不是用了“共轨”才变得这样的。
柴油机由于爆发压力较大，所以工作时较柴油机粗暴的多。
(一般喉口/气道喷射的汽油机爆发压力在77bar左右，缸内直喷汽油机在80bar以上；而柴油机的爆发压力可达145bar以上)