车用发动机的技术与发展趋势.doc

国内外汽车发动机的现状和发展趋势内燃机的发展带动汽车的发展，随着汽车产销量快速增长而来的是大气污染和石油消耗。无疑，先进的发动机技术将在汽车节能、环保技术开发中起着关键的决定性的作用。近 20 年来, 面对世界石油资源日趋枯竭给社会发展带来的压力, 面对汽车保有量急剧增长对环境的影响, 世界汽车界不断地在寻找实现汽车工业可连续发展的解决方法。一. 车用柴油机发展及现状1.1 车用柴油机的性能特点（1） 有能量密度高（大型低速增压柴油机的有效热效率已超过50%），燃油消耗率低，这对节约能源和提高经济效益都很重要。（2） 好的燃油经济性；（3） 温室效应气体排放少，其二氧化碳的排放量比汽油机大约低30-35%，但废气中具有害成分（NO，颗粒物等）较多，噪声较大，在环境环抱方面已引起重视。（4） 功率和转速范围很大（功率165580KW，转速545000r/min），因此应用领域宽 （5） 结构较复杂，零部件材料和工艺规定较高，制导致本较高，与汽油机相比质量较大。重要有三大优点:(1)经济。一方面, 每单位柴油的能量含量比汽油高;另一方面,柴油机的压燃特性, 使其热效率比汽油机高。一般柴油机的油耗要比汽油机的低 30%40%。(2)环保。一般来说, 机动车的重要排放物有一氧化碳、碳氢化合物、二氧化碳、颗粒物和氮氧化物。相对而言, 柴油机的一氧化碳、碳氢化合物和二氧化碳排放量极低, 但在颗粒物和氮氧化物的排放控制上要比汽油机更难解决。 这是柴油机自身的特性导致的, 可通过现代技术处治。(3)柴油机低速大扭矩的特性, 为汽车提供了更好的使用性能。 通过采用先进的燃油喷射技术和电控技术, 现代柴油机在动力性、加速性、舒适性指标上已经无异于汽油机。1.2 国内柴油机的现状自2023年以来,国内柴油机行业出现了结构调整:潍坊柴油机厂在2023年的基础上继续保持快速增长势头,功率水平也有了明显提高;上海柴油机厂在商用车柴油机领域初露锋芒,重要得益于北汽福田欧曼重卡市场份额的迅速提高;广西玉柴机器股份有限公司作为行业的领先者,进行了新一轮的产品结构优化,产品顺利实现从欧向欧的过渡,完善了产品系列(从4缸机到 6缸机)平台,进一步拓展了功率覆盖范围,柴油机最大功率水平可以达成257 kW(350 ps)。总体水平有了显著提高。无论是从经济性还是从环保角度讲，国内的车用柴油机技术已经接近世界平均水平了。自产发动机已经完全可以满足国内重卡及低端乘用车对发动机的需求，无需外购。1.3 国外柴油机的现状目前西欧国家不仅载货汽车和客车使用柴油发动机，并且轿车采用柴油机的比例也相称大。最近，美国联邦政府能源部和以美国三大汽车公司为代表的美国汽车研究所理事会正在开发新一代经济型轿车同样将柴油机作为动力配置。通过数年的研究、大量新技术的应用，柴油机最大的问题烟度和噪声取得重大突破，达成了汽油机的水平。 1.4 柴油发动机的重要问题柴油发动机存在的重要问题就是氮氧化物和黑色的碳烟。 柴油机在燃烧时的压力和温度都高于汽油机, 吸入燃烧室里的空气也较多, 燃烧室内剩余空气中的氧气和氮气很容易在高温、高压的条件下发生反映, 而生成氮氧化物。燃烧区域中油滴周边的含氧量相对柴油汽较低, 影响了柴油的充足燃烧, 这将导致碳烟 (燃油中未燃烧的碳) 的排放, 也就是颗粒物。但是, 随着柴油机技术的进步, 其环保性能已大有改善。 自 1998 年以来, 新型公路用柴油机的颗粒物排放量已减少了 83% , 氮氧化物的排放量也已减少了 63% , 达成欧洲或欧洲的柴油发动机已经基本消除了黑烟。这重要得益于 90 年代以来柴油机技术的不断创新发展, 燃油供应、燃烧室设计和涡轮增压方面的改良。2柴油机所采用的新技术及发展趋势柴油机的大功率、低排放、良好的电子控制等显著优点将使柴油发动机在新的时代有长足的发展。现在全球各大厂商正致力于新型绿色环保柴油机的研发 ，在和颗粒物的排放方面将得到近一步改善。而关键点是燃油的精确配置和废气的后置解决，电子新科技将运用到新一带柴油机上。并且在混合动力方面柴油机也有其应用特点，高扭矩配合电动汽车的快速响应和零排放，将是一种很不错的选择。 1) 共轨与四气门技术国外柴油机目前一般采用共轨新技术、四气门技术和涡轮增压中冷技术相结合， 使发动机在性能和排放限值方面取得较好的成效，能满足欧3排放限值法规的规定。四气门结构（二进气二排气）不仅可以提高充气效率，更由于喷油嘴可以居中布置， 使多孔油束均匀分布，可为燃油和空气的良好混合发明条件；同时， 可以在四气门缸盖上将进气道设计成两个独立的具有为同形状的结构，以实现可变涡流。 这些因素的协调配合，可大大提高混合气的形成质量（品质），有效减少碳烟颗粒、HC 和 NOX 排放并提高热效率。2) 高压喷射和电控喷射技术高压喷射和电控喷射技术是目前国外减少柴油机排放的重要措施之一， 高压喷射和电控喷射技术的有效采用，可使燃油充足雾化，各缸的燃油和空气混合达成最佳， 从而减少排放，提高整机（车）性能。3) 增压中冷技术采用涡轮增压增长柴油机的空气量，提高燃烧的过量空气因数是减少大负荷工况排气烟度、 PM 排放量以及燃油消耗的有效措施。有效的空空中冷系统，可使增压空气温度下降到50以下， 工作循环温度的下降有助于NOX的低排放和PM的下降，故目前重型车用柴油机都普遍是增压中冷型， 不仅有助于低排放并且燃油经济性良好。此外，涡轮前排气旁通阀的应用，不仅能减少PM和CO排放， 还可以改善涡轮增压柴油机的瞬态性能和低速扭矩。4) 排气再循环（EGR）技术的应用EGR 是目前发达国家先进内燃机中普遍采用的技术，其工作原理是将少量废气引入气缸内， 这种不可再燃烧的 CO2 及水蒸汽废气的热容量较大，能使燃烧过程的着火延迟期增长，燃烧速率变慢， 缸内最高燃烧温度下降，破坏 NOX 的生成条件。EGR技术可使机动车NOX排放明显减少， 但对重型车用柴油机而言，目前倾向于使用中冷EGR技术，由于其不仅能明显减少NOX， 还能保持其他污染物的低水平。5) 后解决技术柴油机后解决的目的是进一步改善PM和NOX的排放。 目前重要采用加装氧化型催化转化器和研究开发 NOX 催化转化器以及具有良好再生能力的微粒捕集器。6) 减少机油消耗柴油机排放的颗粒物中，有相称一部分来自馏分较重的机油的燃烧。 为了满足日益严格的柴油机（车）排放限值标准的规定，必须把来自机油的燃烧降至最低限度， 即在保证发动机正常运转的前提下，最大限度地减少机油的消耗。为了减少柴油机的机油消耗， 活塞环的优化设计和制造及缸套间的科学配置非常重要。二 .车用汽油机发展及现状1.1国内汽油机现状目前国内已经可以自行设计并开发中小功率的汽油发动机和部分中速发动机。华晨汽车将自主知识产权的1.8T发动机装上了自己的汽车。中国“首款自主T系列车型”1.8T中华轿车近日在北京人民大会堂高调上市。清华大学汽车工程开发研究院常务副院长宋健博士告诉记者，根据他的了解，即使与国外的“T”型车相比，1.8T中华的表现也仍然在多项指标上高出一截。尽管合资汽车公司在总量上占据了目前中国国内发动机生产的绝大部分地盘，但作为汽车的心脏，自己制造发动机也出现在越来越多的中国自主品牌汽车公司的计划中。吉利汽车做出了中国第一台CVVT发动机；奇瑞和奥地利AVL公司合作开发了多款发动机；长安汽车和德国FEV公司合作开发了系列发动机；海马汽车也引进了马自达的发动机技术。国内已经投产的发动机厂可以分为三大类：第一类 是2023年以前投产的，基本是2023以前的技术，典型的代表就是丰田的491发动机至今还在生产。第二类 是在2023年到2023年之间投产的，它是上一代技术被转移到中国来的结果，典型的代表是三菱4G6平台上的发动机。第三类 是2023年之后开工的，和国际先进水平保持同步水准，比如通用的V8的技术、大众的EA888平台上的直喷技术。也就是说，不同技术水平的发动机现在几乎都在中国同时生产。但是随着中国政府排放法规的越来越严格，未来技术落后的发动机将难以在国内立足。从目前发动机的国2排放标准到2023年7月1日实行的国3排放标准，再到2023年的国4排放标准，以及2023年也许实行的国5排放标准，发动机厂家被不断规定提高技术能力。当然，这种发动机的升级换代工作还受燃油价格、油品质量特别是柴油质量的影响。汽车消费税政策和燃油消耗量政策，也都会对发动机在中国的生产起到很大的作用。混合动力和代用燃料仍然会扮演重要的替代角色。1.2国外汽油机的现状以福特为例，日前，福特汽车公司在美国底特律推出了一项名为EcoBoost的全新发动机技术。未来5年中，每年在北美将有50万辆福特、林肯和安全品牌汽车采用这一新技术，从而使其燃油经济性提高高达20。 采用EcoBoost技术的4缸和6缸发动机兼具涡轮增压和燃油直喷两种技术。相比更为昂贵的混合动力与柴油发动机，EcoBoost技术建立在现今广泛使用的汽油发动机上，通过改善，使其在无损驾驶性能的前提下提高燃油经济性并减少排放。目前，各国的汽车公司都在大力开发和采用这种技术先进、性能优异的产品。日本三菱汽车公司一直处在领先地位。自1996年8月率先向市场投放第一台GDI发动机以来，三菱公司先后又开发出了多种不同类型的GDI发动机，即2.4L四缸机、3.0L六缸机和3.5L六缸机，它们已分别装用于四种中、大型轿车投放市场。近年来，该公司又推出多种GDI新机型:4.5L的V8机、1.5L的直列四缸机和0.66L的直列三缸机。三菱公司称，其1.8L的GDI发动机不仅可节省燃油20，减少排放20，并且还可把发动机的功率和扭矩提高10。2汽油机所采用的新技术及发展趋势燃油电子喷射 相比于过去采用的化油器，燃油电子喷射系统可以的燃油计量精确度上有较大幅度的提高。因此，采用电子控制燃油喷射的汽油机，其经济性和动力性有很大的提高，使对混合气浓度规定的三效催化转化器减少排放成为也许。电子控制燃油喷射从单点式发展到多点式。这使汽油机不仅在动力性上依旧能保持其密度的特点，并且其燃油性几乎可以和柴油机相媲美。有人甚至称汽油直接喷射是汽油机的一次革命。汽油直接喷射技术已经在日本三菱、丰田和日产的一些发动机上应用。欧洲的一些汽车公司如德国大众、法国雷诺等也在发展之中。点火和管理系统 汽油机是电火花点燃混合气的点燃式发动机。火花的发生过去是依靠点火系统内的机械式白金断电器来完毕的。断电器在高速运转下很容易磨损并烧蚀，从而使发动机出现失火，导致动力性下降和有害排放物激增的后果。采用电磁式或霍尔式无触点的断电器便彻底解决汽油机运转过程中动力下降的排放增长的难题，也大大地减少了发动机的维修和保养工作。现代的高性能汽油机已经毫无例外地采用了电子控制的无触点点火系统。可变气门定期和升程系统 发动机的气门是控制进气与换气过程的基本机构，重要的控制参数是气门定期和升程。相应于一定的运营工况，规定的定期和升程各不相同。但一般发动机一经制造出后，气门机构的定期和升程便不能改变，这势必导致部分工况不能在最优的状态下，动力性、经济性和排放品质达成最优。以日本本田思域车用发动机为例，1.5升排量、非增压的直列4缸汽油机，采用VTEC系统后，功率由70kW提高至100kW。目前正在发展的完全电子控制的气门机构，可以取消汽油机的节气门，进气量大小完全由气门定期和升程决定。这样可以使汽油机燃料经济性再提高一步。汽油机直喷（GDI）技术，就是将汽油通过高压（约100大气压）供油系统将汽油直接喷到燃烧室内与空气混合、燃烧。GDI在电子喷射和控制技术取得长足发展后，于上世纪90年代后期开始进入市场。与传统的多点气道喷射的汽油机相比，GDI有四大显著的优点：能有效减少发动机的未燃碳氢化合物的排放，由于GDI技术避免了气道喷射汽油机在冷起动时燃油在气道壁面沉积的问题，并且极大地提高了燃油与空气的混合限度，更为精确地控制了每个燃烧循环的空气与燃油的比例，从而达成缸内完全燃烧的目的；使汽油在燃烧室内雾化、蒸发，减少了燃烧室内空气的温度，从而增长了燃烧室内空气的质量；因汽油蒸发减少了充气的温度，使发动机设计师有也许提高发动机的压缩比，提高发动机的热效率；GDI使发动机能很容易实现分层燃烧。燃烧速率控制滑片是另一项节能环保技术，类似的设计思想在Toyota和Ford的发动机上有所体现。汽油机在怠速和小负荷时，燃烧室内残余废气所占的比例很高，会导致点火困难、火焰传播速度慢，这会负面影响发动机的排放及效率。而另一方面，在一般城市交通中，汽车发动机绝大部分时间是在中、小负荷及怠速状况。优化汽油机在这些状态下的排放和热效率具有重大的意义。燃烧速率控制滑片就是通过促进燃烧室内在火花塞附近发明稳定的、容易点燃的空气燃油混合比，通过增长燃烧室湍流的强度达成节能环保的目的。发动机在怠速或小负荷时，发动机电子控制器会实时调节滑片在发动机进气道的位置，使滑片挡住进气道部分截面积，从而使新鲜空气燃油混合气在进入燃烧室时有一切向的速度，在燃烧室内形成有序的涡流。在着火及燃烧的初期，有序的涡流碎化成小尺度的涡流，从而大大提高火焰的传播速度。另一项最近两年开始投入市场的汽油机技术就是切缸工作循环，或称为可变排量。可变排量技术就是根据汽车动力的需求来实时决定发动机的有效排量，使做功的汽缸总是处在大负荷状态，从而达成节能环保的目的。这一技术合用于中大排量、V型布置的发动机，如本田的V6、通用的V8及戴-克的V12汽油机。三其他车用发动机11油、电、氢混合动力技术混合动力车属于电动汽车，采用传统的内燃机和电动机作为动力能源，通过混合使用热能和电能两套系统开动汽车。混合动力系统的最大特点是油、电发动机的互补工作模式。在起步或低速行驶时，车子仅依靠电力驱动，此时汽油发动机关闭，车辆的燃油消耗量是零；当车辆行驶速度升高(一般达40km/h以上)或者需要紧急加速时，汽油发动机和电机同时启动并开始输出动力；在车辆制动时，混合动力系统能将动能转化为电能，并储存在蓄电池中以备下次低速行驶时使用。日本马自达汽车公司于去年年终展出了一款全新的普力马混合动力概念车，并向人们展示了其全新的油、电、氢共三种能源的混合动力技术。该款混合动力车自身就具有了混合动力车的特性，它内部有一个内燃发动机，从电动机获得助力，所需电力则是来自刹车等操作而产生并被储存在一个大电池中的电能。同时，马自达还尝试着将这种电动引擎和一种自身就是混合动力引擎的内燃发动机结合在一起，后者既能使用汽油、也能使用氢气作为燃料。公司花费了数年的时间开发出这种双燃料内燃发动机，并表达已经可以进行批量生产。1.2天然气驱动技术天然气驱动技术，已经广泛应用于许多车型中，具有了较高的经济性能，例如欧宝汽车推出的赛飞利CNG，便是以天然气作为重要燃料。以欧宝赛飞“CNG”为例，其燃效为18.9km/kg。目前的天然气价格为每公斤0.76欧元，成本可比柴油发动机款减少大约30%，而比汽油发动机款则可减少大约50%。并且车上的天然气罐由高强度钢制成，其天然气传输管线也由不锈钢制成；同时由于因冲撞导致天然气泄漏的危险较低，并且天然气比汽油易燃性低，所以与普通车辆相比，着火的危险性更低。1.3氢燃料电池驱动技术这种技术具有一种潜在的魅力，假如工程师和科学家们可以将这种洁净蓄能系统真正地应用于汽车，那么大多数汽车上使用的内燃发动机将成为历史。燃料电池通过化学反映将氢转化成电能，这种化学反映的唯一副产品是热量和水蒸气。电能供应给电机来驱动汽车。该项技术依靠氢和氧的化学反映释放能量，相对于内燃机驱动，燃料电池驱动的效率更高，污染更低，甚至是没有污染，它排出的仅有纯净的水蒸气。事实上从60年代起，航天工业就已经使用这种燃料电池了。该技术已应用于部分实验车辆和为某些建筑物提供电能。但由于氢燃料电池动力汽车成本高，并且给电池补氢的“补给站”数量很少，目前商业化推广还为时过早。而美国通用汽车公司和戴姆勒克莱斯勒公司不久前便与美国能源部签署合约，计划在将来5年内开发氢燃料电池动力汽车。其中，梅赛德斯奔驰A级“F-Cell便是采用了该技术的代表车型之一，该车将整个燃料电池系统置于夹层地板装置中，应用65千瓦异步电动机加以驱动，这使其输出范围可达成72千瓦(97马力)。其时速最高可至140公里，行程达162公里。汽车工业目前面临的挑战是如何向燃料电池供应大量的氢。通用汽车公司相信自己已经找到了一条捷径可将其燃料电池汽车推动。他们采用了从汽油中提取氢的方法，这样可使驾驶汽车的人运用国家现有的燃油供应基础设施。通用汽车公司正在研究设计一条实用的汽油改造线，估计，该项目将耗资数10亿美元。通用汽车公司希望自己能成为第一家卖出100万辆汽车的公司。其他一些汽车制造厂商，如：福特、戴姆勒-克莱斯勒、本田等公司也正在抓紧研制氢燃料汽车和甲醇燃料汽车。这两种燃料都需要新的供应基础设施。只有完善这两种燃料供应的基础设施，才干使人们广泛地接受使用氢燃料汽车和甲醇燃料汽车。纯电力驱动技术顾名思义，使用了该项技术的车型将以纯电力作为其动力源，这类车型具有极高的环保性能，但其存在维护费用极高，在短期内难以普及。其中，最具代表性的便是由法国Venturi公司开发设计的Fetish跑车，并且该车目前已经投入量产。Fetish跑车采用了动力系统中置的形式，虽然电动马达的电压还不到60千瓦，但是它却能达成14000转/分的高转速，并能输出241匹的最大马力。一次充电可以行驶350公里，电池充电时间也非常快，充10分钟电就能跑上16公里。柴油发动机新技术简介1. 增压技术和EGR（废气循环）为了提高柴油发动机的热效率和输出功率，采用高压喷射方式实现直接喷射，并且通过高增压实现高扭矩化。在常用的低中速领域内能得到高扭矩的增压柴油机，比汽油机更有也许实现小排量化，并且在高速巡航中的转速低，燃油经济性越来越好。采用VG涡轮增压，不仅能得到汽车抱负的平扭矩曲线，并且可以减少低速时的黑烟和改善加速性。此外，最近研究采用双级涡轮增压等方式，填补加速时的空气量局限性。从减少废气排放角度考虑，预计此后对高增压、高EGR的规定更高。EGR是减少NOx的非常有效的技术。 2. 共轨喷射技术在各种新技术中，对柴油机最有效的是共轨喷射系统。共轨喷射系统最大喷射压力的增长和最小喷射间隔的缩短取得日新月异的进步。每个循环不满一滴眼药水的微少等量燃料，就能产生近乎2023大气压的压力，在微秒级的时段内分数次对的地喷射技术震惊世界。最近，喷射器控制器的驱动从电磁式变更为压电式，控制阀的应答性提高2倍。此后将共轨送出的燃料在喷射器内的增压活塞里进一步增压，喷射压力将也许超过2023大气压。3. 发动机燃烧技术 历经2023以上研究的均匀预混合压缩点火(HCCI)燃烧技术合用于高负荷还不现实，仅限用于排气温度低、后解决净化率低的部分负荷领域。因而在高负荷和近于无负荷的极低负荷采用通常的柴油燃烧的双模式运转视为有效的方式。这种模式的转换运用共轨也也许实现。由于这部分负荷的运转是在比较接近压缩上死点的喷射时期设定的，所以既使预混合化了也不均匀，称作“预混合化燃烧”比称作“HCCI燃烧”更准确一些。此外，在近于无负荷领域的通常燃烧模式，既使运用EGR限制NOx，PM的排放水平也低，所以比未燃HC和CO增长的预混合化燃烧更有利。4. 排气后解决技术仅靠EGR和共轨等发动机的燃烧技术是不也许使NOx和PM两者同时满足日本现行的新长期排放法规规定的。排气后解决将承担柴油发动机排气净化的重要任务。PM用DPF净化减少排放，为减少NOx排放，将采用SCR或NSR净化新技术。5. 柴油机混合动力车 现在市基本上都是汽油发动机，为了进一步提高燃油经济性，非常有必要采用柴油机混合动力车。最新的柴油机混合动力车在燃油消耗和废气排放方面效果都非常好。并且非常有也许用于乘用车。未来汽车发动机的发展趋势作为汽车的心脏部分的发动机，无疑对于一辆车的表现有着举足轻重的影响。而面对现在越来越挑剔的买家们，一味增强发动机功率的做法显然是缺少吸引力的。且不说目前日益严重的大气污染和石油消耗的短缺将会使得买家对发动机的选择考虑再三，就算是驾驶的灵敏度，引擎的耐久度和售后方面的服务，也会让购买者一再的思量和抉择。但是我们很欣慰的看见，车商们同样的也开始重视这些可以左右买家决定的要素，并且默默的在做出改变。前不久上海通用汽车有限公司推出的由莲花公司集成美国、德国先进技术打造，引进并专为中国开发的直列四缸全铝发动机Ecotec?系列就是一个典型的例子。它集中应用了大量当今最前沿发动机技术，在动力性、运转平顺性和燃油经济性等综合平衡指标上达成了极高水准，真正做到了顺应市场的规定。上海通用汽车的Ecotec?四缸系列发动机以优异的燃油经济性和低尾气排放著称，基于“技术环保经济性”原则开发的该系列引擎被广泛应用于涉及庞蒂亚克，雪佛兰和土星在内的20多款通用车型上，是全球普及率最高的四缸发动机系列之一。2023年12月8日，Ecotec?发动机被美国Wards汽车世界杂志评选第12届“2023世界十佳发动机”。而Ecotec? 2.0升的涡轮增压版发动机在美国高速直线汽车赛(NHRA)也表现杰出，曾经以高达1250匹马力的非凡动力技惊四座，于2023年获得25个分站赛的17站冠军，打破多项赛道纪录，彰显超群实力，其卓越性能、优异的原型设计和惊人的耐用度得到参赛车队的一致赞誉。日前，上海通用汽车推出的别克LaCROSSE君越装备了Ecotec家族最新成员Ecotec? D-VVT 2.4L发动机，同时也为中国的买家带来了杰出的提速动力表现、同级车最具竞争力的燃油经济性和最杰出的静音科技。该系列引擎采用顶置双凸轮轴的多气门设定(16气门)，可以更进一步的保证排气效率。顶置凸轮轴按照数目，分为单顶置凸轮轴(SOHC)和双顶置凸轮轴(DOHC)，后者更加先进。中高档轿车发动机一般是多气门及V形汽缸排列 ，再配合以每缸4气门结构，(即2个进气门，2个排气门)使燃烧更加彻底，辅以多点燃油顺序喷射，Ecotec? D-VVT 2.4L引擎的最大输出功率在转速为6400转每分的时候可以达成125千瓦(168马力)，而扭矩峰值则为225牛米480转每分。由于发动机从曲轴端输出的力矩，与发动机提供的牵引力成正比，直接反映车辆瞬时提速能力，所以最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围内，可以让车辆起步或低速状态下提速更加有力。技术最先进的发动机往往能在很广阔的转速区间提供最大扭矩90%以上的平台，这样一来，就能在低中高各种转速下均能保证良好的加速能力。为乘客带来真正的强劲动力。Ecotec? D-VVT 2.4L发动机在2400转每分的低转速区域就可以实现扭矩峰值90%的表现，大大增强了平常行驶的动力表现和引擎对于驾驶者操作的响应性，同时也对燃油的节省有一定的帮助。可变气门正时系统是Ecotec? D-VVT 2.4L的一个法宝， 可变气门正时系统也称可变配气相位。发动机自身在一些状况下会出现难以解决的矛盾，例如无法保证低转速时的扭矩输出和高转速时的功率输，同时无法保证出及在这些这款下的燃油消耗较低等问题。用单个节气门控制的燃油供应方式是难以完满解决的。最佳的方式就是通过可变进气管道、可变压缩比和可变气门的升程和正时来解决这个问题。别克LaCROSSE君越采用的Ecotec? D-VVT 2.4L发动机(Dual Variable Valve Timing的缩写)为进、排气门双连续可变正时系统，效率比目前大多采用的进气门单可变正时系统大为提高，具有低转速大扭矩、高转速高功率的优异特性。引擎本体的轻量化则是该引擎的另一个重要特性，缸体、缸盖都采用铝合金材质，用先进工艺制造，重量比铸铁发动机大为减轻，提高了降噪减震性和燃油经济性。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，所以发动机所占的比例就更加不能忽略，重量减轻的最直接效果便是油耗方便表现的增强，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，所以前舱重量假如过重，就会在车辆拐弯时引起转向过度，制动距离增长等等缺陷。铝合金材质的引擎克服了这一缺陷，真正的实现了轻便和安全。为了可以实现更为人性化的驾驶，通用使用了电子节气门用电线控制代替传统油门拉索，它综合油门踏板位置和脚踩踏板的速度，以及其他信息如发动机转速、冷却液温度、底盘电子控制信号等，通过精确计算后，再拟定节气门应有的开度。这样，就完全避免了机械式的油门踏板杆系中诸如间隙、摩擦和磨损等引起的误差，改善了节气门的反映速度，发挥每一滴燃油的最大功效，让燃烧更充足，排放更清洁，更省油，并使驾驶操控的精确性和响应性大为改观，相信也会让大家对于美系车的耗油限度有所改观。自动调整式链条正时驱动在发动机上实现了终身免维护的神话，彻底抛弃了定期调整、更换正时皮带的烦恼。双对旋平衡轴是采用两根平衡轴抵消直列四缸发动机运转时产生的往复惯性垂直振动，具有更优秀的降噪减震特性。发动机的控制模块为32-bit解决器，比普遍采用的16-bit解决器运算能力高出一倍，连同引擎内更精确、更可靠、更有效率的数码传感器和高速canbus系统，形成最强大的指挥中心。当然，我们还需要看到，其他的车商都纷纷也在发动机的设计构造上面尽心竭力的进行着各种各样的改善。例如宝马公司最近推出的“可变双涡轮”柴油发动机，由特别设计制造的电子设备控制，采用创新的可变增压技术，重要由两个尺寸不同的涡轮增压器组成。根据发动机转速不同，由一个或两个涡轮增压器对进气进行压缩。200千瓦的功率、560牛米的扭矩也让其当之无愧的成为同级发动机之中的王者。另一汽车制造巨头三菱的最新三菱4g6系列发动机分为采用直列4缸、16气门、单顶置凸轮轴、电子控制多点燃油喷射，有双平衡轴、液压挺柱、带滚针轴承摇臂、一体型主轴承盖、锻造曲轴等多项独特技术，功率大、扭矩高、结构紧凑、低振动、低噪声、低燃油消耗、低排放等特点。至于历来以越野性能著称的奥迪，也在自己的S6和S8车型上推出了新的V字型排列的10缸发动机。该引擎同样采用燃油直喷技术，实际排气量为5204毫升，最大输出功率在7000转每分的时候为331千瓦，最大扭矩在3500转每分的时候出现。虽然相比同出一辙的蓝博基尼的引擎还要差上几分，但是我们不难发现，这样的性能在同级之中已经难觅对手了。日本的富士重工同样也为他们的赛车至宝翼豹用上了自己的镇山之宝-2.0升四缸水平对置双凸轮轴16气门涡轮增压引擎，这款引擎同样可以迅速爆发出225hp/5600rpm的最大马力，30.6kgm/4000rpm的最大扭力。同时由于采用了水平对置的方式，发动机活塞平均分布在曲轴两侧，在水平方向上左右运动。所以整体高度低、长度短、整车的重心减少，车辆行驶更加平稳，噪音更低。在我们介绍了上面的各种各样的发动机之后，我们发现无论是哪个什么样的发动机，都是围绕着高环保，高性能，低油耗和高舒适度等等方面来展开设计的，再加上现今购车者的不断理性化，我们有理由相信，发动机的最终进化方向会趋于一致，品牌区别带来的影响力在日后也许会慢慢的被淡化，取而代之的是发动机自身真正的功效和实际的表现。