碳排放相对论

如今，每个厂家都在鼓吹自己的低碳车型。但重要的不只是二氧化碳排放的绝对数量，而是碳排放和动力输出之间的平衡。想想看，如果两个车的二氧化碳排放都是120克/公里，但其中一个的输出功率是120马力，另一个输出功率竟达到了180马力，很明显你会乐于选择后者。

其实我们都会考虑以碳排放来选择车型。因为油耗和二氧化碳排放只是一个事物的两种不同表述方式。不过，二氧化碳排放的绝对数量是一回事，相对于发动机的输出哪些车最环保又是另外一回事。把碳排放平均到发动机输出每1马力功率上后，二氧化碳的排放数据就表现出了巨大差异，即使在同级别车型间。我想这才是高效动力更合适的衡量方式。

比如，日产玛驰1.2升发动机输出97马力的同时释放95克/公里的二氧化碳，相当于每1马力释放二氧化碳0.98克/公里。雪铁龙C3 1.1升车型输出61马力的同时释放139克/公里二氧化碳，每1马力释放二氧化碳2.28克/公里。

以上巨大的排放差别来源于发动机设计于不同的年代。雪铁龙C3那台1.1升发动机的起源甚至要追溯到1972年的标致104了，而日产玛驰的发动机却是最新的机械增压发动机，武装了各种最新科技来提高燃油效率。其实现在大多数厂家都致力于通过增压技术进一步提升发动机的热效率以及实现发动机小型化。

你可能会根据它们产自哪个品牌作为猜测性能好坏的依据，但这是靠不住的。直到几个月前，市场上最差效率的发动机竟然是来自大众这个技术狂的。2011款甲壳虫有一车型使用了1.4升发动机（源自1974年的高尔夫），74马力的功率竟然排放二氧化碳171克/公里。大众在逐步淘汰旧发动机，新的TSI+DSG的战略让“Think Blue. 蓝・创未来”更富现实感。

但的确有个厂家在提供高效发动机方面值得信赖：BMW。在对全系列发动机不懈的升级换代过程中，它们所有车型都处于或接近于各自级别的最高水平。图表中列出了主要厂家的表现，BMW位居首位，旗下的MINI品牌在小型车里的表现也是可圈可点。我们还注意到，在全球范围内，旗下具有高效大型柴油发动机的厂家会大幅度提升整体的效率表现。让人吃惊的是，一向以低碳排放见长的菲亚特却排在了末尾。的确，它拥有最低的碳排放水平，但它的发动机输出功率也是最低的。好在随着今年TwinAir发动机的更广泛使用，它的表现会有大幅提升，但上世纪80年代的老1.2升8气门发动机的确一点都不高效。

是时候改变评判模式了，消费者应该仔细衡量打着低碳旗号的发动机实际表现到底怎样。否则，他们有可能买到同样碳排放却只有一半动力输出的产品，即使是在同一品牌的同一车型。A

发动机还有多少技术潜力有待挖掘？

最近几期“技术趋势”中，我们连续介绍了各大汽车厂商在挖掘碳排放潜力方面所做的诸多努力，今天我们再集中回顾和展望挖掘发动机技术潜力的一些可能。不止是发动机小型化，有众多进一步压榨发动机效率的方法，当然其中有些更具可行性。

飞轮储能

我们曾大篇幅介绍过，它远比背着一块大电池更清洁简便，当今先进的材料科学也能把飞轮制造得小而轻，足以在家用车上使用。这个方法主要的不足就是不能长期储存这些能量。

可变压缩比发动机

就像发动机根据负载和转速调节气门最佳的开关时机一样，这种发动机会随时调节它的压缩比。但要注意，所有的内燃机都需要在怠速或重载时，让汽缸具有相同的压缩比。在Lotus的二冲程可变压缩比OmniVore发动机身上，没有了缸体和缸盖，而是一个整体结构，嵌入了火花塞的燃烧室顶部可以根据需要上下滑动以随时改变压缩比。这不但使热力学效率最大化，更使它可以使用各种不同的燃料流畅运转。

马自达SkyActiv柴油发动机

SkyActiv是马自达的一个技术总称。汽油发动机是去增加压缩比，而柴油发动机则去降低压缩比，这样就可以更早地把燃油喷入燃烧室，并在活塞开始下降之前就开始燃烧，而不是像传统柴油机那样在活塞下降之后才喷油燃烧。这种更早压燃的结果是瞬间爆发力没有原来那么暴力，但持续的时间会增长，可以改善扭矩和运转的平顺性。这还带来另外一个优点，低压缩比对缸体的强度要求也会降低，有助于降低缸体的重量从而节省燃油。马自达宣传它动力更强，扭矩更高，而且还能节省20%的燃油。

增程电动车靠什么增程

沃蓝达靠1.4T发动机发电，发动机始终工作在最佳转速区间；捷豹已经展示了它的混动超跑C-X75，充当发电机角色的是燃气轮机，其实就是一个小型的喷气式发动机；更现实的方案是采用小型、轻型、高效、顺滑的转子式发动机，奥迪在它的A1 e-tron增程概念车上，采用的是0.25升Wankel转子发动机。

旋风式外燃发动机

这个想法的关键就是要突破燃烧室的束缚。发动机使用任何你想用的燃料，去加热发动机之外的水。当水变成水蒸气并膨胀后，用来推动涡轮或者活塞运转。水本身还充当了剂和冷却剂，所以不需要再专门设置机油式的冷却系统。

电子阀门

目前，所有量产家用车发动机的进排气门都是机械控制的，曲轴通过正时皮带或链条带动凸轮轴旋转，从而带动气门的打开和关闭。这套系统结构复杂，也增加了你并不需要的额外重量。并且，在超高性能发动机领域，气门弹簧压缩释放的频率不能无限提高也成为限制发动机性能的瓶颈。未来，这一整套系统都将被丢弃，用电控气压操作的气门系统代

替，这将减轻系统的重量，减少摩擦，增加可靠性，也让气门正时成为真正意义上的任意幅度可调。

Diesotto发动机

这款发动机的目标是：用柴油机的燃油效率，提供汽油机的动力。在低转速和小负载工况下，像常规柴油机一样，汽油是完全通过压力压燃的。当需要更多的动力时，通过改变曲轴的几何形状缩小压缩比，火花塞也开始工作，它又变成了一个由火花塞引燃的内燃发动机。梅赛德斯展示了一款采用此技术的1.8升235马力涡轮增压发动机，即使安装在S级上它也能达到5.65升/百公里的燃油经济性。

小型车的停缸技术

我们都知道，奥迪和宾利的V8发动机在小负载时可以只运转其中的4个汽缸，但在现实生活里这和我们大多数人并没有什么干系。和我们更贴近的是，大众准备在小型4缸发动机上采用完全一样的“可变排量”技术，可以只靠2个汽缸工作来大幅度节省燃油消耗。今年的日内瓦车展上，大众已经展出了装配1.4升138马力汽油发动机的Polo BlueGT，燃油消耗达到了4.7升/百公里，而如果不使用停缸技术，它的燃油消耗就要在5.1升/百公里左右了。