众所周知，发动机是燃油车上技术含量最高的部件之一，所以它的好坏直接决定了一款车的综合性能。然而在过去的数十年时间里，由于国产发动机的技术相对落后，所以国产车的油耗、动力甚至质量经常被人诟病。但最近几年，以长城、长安、传祺、奇瑞、上汽为代表的自主品牌，均推出了最新的1.5T和2.0T发动机，这些新发动机不仅动力性能大幅提升，而且热效率也超越了合资产品。要知道，发动机的热效率越高，输出相同的动力所消耗的燃油就越少，也就是说在节油性能方面，国产主流1.5T、2.0T发动机并不比合资厂商差。

如果从车企销量上对比，2021年上汽集团销量为546.4万台、长安集团230万台、广汽集团214.4万台、奇瑞集团96.1万台、吉利销量132.8万台、长城128万台、比亚迪74万台。在外国品牌方面，2021年通用汽车全球销量为629万台、本田440万台、日产388万台、马自达128.7万台、标致品牌121万台、斯巴鲁96万台。可以看出，不管是全年总销量，还是在中国市场的销量占比，自主品牌都已经可以比肩、甚至超越知名海外品牌。也正是因为自主品牌近年来销量的不断增加，才给了车企足够的信心和资本去研发新技术、新产品。

除了自身的发展需求之外，国产发动机的研发其实也受到了油耗法规的推动。早在2013年，工信部等五部门就联合制定了《乘用车企业平均燃料消耗量核算办法》。简单来说，工信部每年都会对车企的平均油耗进行考核，假设A车的目标油耗为5L/100km，但实际申报油耗为6L，那么每生产一辆A车，就会产生1个“负燃油积分”，反之，如果A车的油耗为4L，那么生产一辆A车就产生1个“正燃油积分”。

由于A车的燃油积分为负，所以生产A的车企就要向“燃油积分为正”的B车企购买积分。要知道1个正积分价格在几百到上千元之间波动，而一款车的产量动辄几万或者几十万台，所以一款车的油耗超过目标值后，该车企需要向另一个车企支付上千万甚至上亿的费用购买积分。也正是迫于企业油耗积分的压力，最近几年有不少在国内生产的大排量车型都已经停产。

此外，工信部还给新车设定了“油耗限值”，与目标油耗不同的是，限值属于一款车的“油耗红线”，超出红线的车型连生产许可证都拿不到，也就是说这款车直接被政策淘汰了。要知道，到2025年车企的平均油耗要降到4L/100km的超低水平，国内车企除了拼命生产低油耗车型之外，别无他法，而要降低整车油耗最好的办法就是提高发动机热效率。所以自主品牌一直疯狂的研发高热效率发动机，并在最近两年将新发动机密集投放到了市场上。

如果说市场、政策是推动国产发动机升级的宏观因素，那么国内厂商的发动机研发实力的进步则是必要的条件。以前自主品牌的发动机油耗、动力与外国品牌的确存在一定差距，而导致这种现象的原因主要是研发方法、手段不如国外先进。以发动机油耗为例，从理论上来解释的话，现在的发动机油耗高，都是因为发动机有排气、冷却、泵气、摩擦四大损失。

不同燃烧系统进气效果对比

燃烧系统中的一个细节变动，都会影响到整个发动机的热效率、动力和尾气排放。以上图为例，右侧的发动机在改进了进气道形状后，进气效果就有了明显提升，都能有助于提升发动机的热效率。国产发动机之所以在近些年突飞猛进，最重要的原因就是在发动机技术迭代的过程中，积累并掌握了更先进的燃烧系统设计方法。

以最早自研发动机的奇瑞为例，2003年奇瑞推出了属于自己的第一代发动机，当时奇瑞QQ搭载的0.8L发动机就属于第一代机型，这代产品只是解决发动机有无的问题，当时的燃烧系统设计还处于摸索阶段。

不过，2009年奇瑞推出了第二代后，对于设计燃烧系统就有了较深的了解，于是奇瑞选择从进排气系统入手，首先采用低惯量涡轮让涡轮增压器可以更早地介入工作，同时采用水冷式中冷器来降低进气温度提高效率。以瑞虎7搭载的第二代1.5T发动机为例，虽然这台1.5T虽然采用了进气歧管喷射技术，并不如当时大众1.4T采用的缸内直喷技术，但是得益于低惯量涡轮、水冷中冷等技术的应用，还是做到了37.1%的热效率，比大众1.4T的35%高了不少。

如上图所示，采用i-HEC燃烧系统的1.6T发动机，在进气过程中气缸内的滚流更大，借助更大的滚流，汽油颗粒可以快速、均与的与空气混合，并且点火后迅速燃烧，从而使动力变得更强，并且尾气污染物进一步减少。虽然第三代1.6T发动机动力大幅提升，最大功率提高到了197马力，峰值扭矩300牛·米，但是热效率依然保持在了37.1%，可以说三代机兼顾了油耗和动力。

而奇瑞第三代2.0T发动机在“i-HEC”燃烧系统的基础上，又将缸径行程比增加到了1.22，而丰田的TNGA发动机为1.2，更大的缸径行程比使得发动机气缸内的滚流进一步提高。于是奇瑞的2.0T热效率达到了38%，而且最大功率提升到了261马力，峰值扭矩400牛·米。

丰田TNGA发动机CFD模拟

进气系统设计不好，不仅会导致发动机进气量减少动力变差，而且进气效果不佳油耗还会变高。但是有了AVL-FIRE等先进的CFD仿真软件后，只需将进气系统设计参数输入到软件内，然后软件就可以直观的模拟出空气流速和运动方向，这样进气系统的设计好坏就一目了然了。

不仅如此，CFD仿真软件还可以模拟发动机内的喷油、点火以及燃烧时的效果，也就是说汽车厂商可以把发动机各种设计通过软件先模拟一遍，然后选出最佳的搭配方案。同时，也正是有了先进的仿真软件模拟系统，工程师们更加可以脑洞大开地提出很多创意十足的设计。

奇瑞1.6T发动机进气道设计

例如上图的奇瑞1.6T发动机，它采用了类似鱼肚造型的进气道，这样的设计可以降低进气道下面（上图黄圈）的气流速度，增加进气道上面的气流速度（上图红圈）。并且它在气门左侧还有一个小挡板（上图篮圈），它可以引导气流更快地向气缸中央区域流动，这个设计也被官方叫做Masking燃烧室。

上汽的光学发动机测试

前面我们提到的上汽、广汽、奇瑞最新的发动机，实际上就是全部经过前期软件仿真、光学发动机验证这一完整流程后才最终定型的。也就是说现在的国产发动机，不仅仅是正向研发，而且是从最基础的燃烧系统开始设计。正因如此，近些年亮相的国产发动机热效率、动力性能才会反超合资。

国内投产的大众EA211Evo 2发动机

随着大众、丰田、通用等海外厂商将新发动机投入国内生产，与之配套的供应商也纷纷在国内建厂或者引入新零件的生产线。不过这些海外供应商并非只服务一家品牌，所以咱们的自主品牌也就搭上了这趟顺风车，用上了国际一线供应商的配件。

VTG可变截面涡轮增压器

正是得益于国际一线供应商的深度参与，国产发动机的硬件规格基本与合资处于同一水平。甚至一些合资都还未全面使用的技术，国产发动机也已经先用上了。例如之前只有在保时捷和大众等少数发动机上用到的VTG可变截面涡轮增压器，如今也出现在了长城3.0T和北京魔方1.5T发动机上。不难看出，国内的配套能力提升，使得国产发动机整体技术、性能都跨上了一个新台阶。

虽然如今唱衰内燃机的声音并不少，但我们的自主品牌们显然没有在新能源时代放弃对于“老旧燃油车”的追求，毕竟早年间合资品牌拿着海外市场淘汰的“洋垃圾”在国内卖高价的行为太过深刻，谁也不想重蹈覆辙。如果我们自身不够强大，恐怕如今大众也不会引入1.5T EA211 Evo2发动机，宝马更不会拿来最新的B48TU。好在，咱们的车企就像广大中国劳动者一样努力进取，接受早期落后的事实并积极努力追赶，才有了如今百花齐放的盛况！