因為內燃機發展的趨勢本身就是逐漸小型化、逐漸輕量化、渦輪直噴化，雖然在體積、排量方面對比以往產生了下降，比如在過去那些大塊頭的V8很多，美系的B級車甚至都會配備V8發動機；而如今咱們的B級車充其量只是個L4，甚至連V6都幾乎看不到了！雖然發動機排量越來越低，但這個不重要，重要的引數是升功率，雖然這幾十年來發動機的排量在不斷降低，但升功率卻不降反升！實現同樣的功率，不同時代的發動機所需要的排量是不同的！

舉一個很簡單的例子，上世紀6、70年代，雖然大排量發動機盛行，但當時發動機的功率並不比現在的小排量功率高！比如上世紀早期以及中期的民用V8發動機，也就200多匹的馬力而已，大排量、缸多就等於大馬力？這完全是個偽命題！甚至到了上世紀90年代時，很多大排量V6、V8發動機都不如現在的L4自然吸氣發動機的動力大；比如上世紀90年代初的第十代福特雷鳥，配備3.8l v6機頭的版本僅僅可以提供140匹馬力（是不是比當今三缸自然吸氣發動機還要低？），而配備的5.0l v8發動機可以提供不到200匹的馬力！200匹馬力，當年的V8才能提供出這些，而如今隨便一臺2.5L的四缸發動機的引數都比它好看，所以不同時代主流車型對馬力的要求變化不大，而改變的是實現相同馬力下，不同的排量（如上圖，福特的雷鳥，5.0L將近200匹的馬力，這樣的情況下不上5.0L排量實力不允許！）！

家庭用B級車200匹左右的馬力配備，已經持續很久一段時間了，確切的說是160-240匹這個馬力區間，很多年來都是這個配備標準（實際上其它級別也都有馬力標準），這可以說是變化很小的一個量！而唯一改變的就是爆發這個動力所需發動機的排量；過去發動機的製造工藝差、壓縮比低、熱效率低、沒有引入直噴技術，所以無論是油耗、升功率表現的都比較差，而現在則不同，以現在的造車技術、理念可以透過更低的排量來實現過去只有大排量才能做到的動力，那麼我們還需要那麼大的排量做什麼？難道就為了一句什麼V型平順？其實常見的V6也不平順，最平順的是V12，可沒幾個人開過，那麼人人都說V型平順的依據又是什麼？紙上談兵、人云亦云！

渦輪增壓技術的民用化是促進內燃機排量更小的重要一環；自然吸氣的極限、僅僅只是渦輪增壓的入門而已，咱們拿2.0L自然吸氣機頭為例，自然吸氣做到200匹就已經很極限了（別拿本田那些高轉速2.0L自吸紅頭來說事，因為那些馬力雖大，但脫離了民用的範疇），而同樣為2.0升排量的渦輪增壓發動機，200匹的馬力僅僅是入門的水平（龍套），ATSL的2.0T可以實現280匹馬力（1.2bar），而A45的2T可以實現接近400匹馬力（1.8bar），平時常見的非競技型2T，達到240匹馬力也是易如反掌，所以說自然吸氣的極限是渦輪增壓發動機的開始！所以內燃機從自然吸氣向渦輪增壓過渡，並不是對排量的逃避，只是對提高升功率的一種妥協；渦輪增壓發動機改變的只是發動機的送氣方式，本質上並沒有對排量產生什麼樣的影響，因為5.0T渦輪增壓發動機也是存在的，大排量渦輪增壓才是王道，只不過缺乏情懷！但重難點在於用更小排量發動機可以實現更大的動力，那麼誰還會用大排量呢？和錢過不去麼？比如過去5元吃飽，現在吃同樣的飯菜只需1元即可吃飽，那麼現在誰還會再花5元錢呢？道理很簡單！總而言之現在的發動機從整體上看，排量的確降低了，而且降幅很大，但升功率卻大幅度提高了，過去的5.0L才爆發200匹馬力，升功率才40匹/升，而如今2.5L發動機即可爆發出200匹的馬力，升功率為80匹/升；所以這樣的進步小麼？既然我們現在能用更小排量實現過去大排量的動力，那麼現在還用大排量發動機幹什麼？有什麼意義？還是那個例子，過去得花5元吃飽，而現在吃同樣飯菜只需1元，結果現在還要吃五元的同樣飯菜，結果就是吃飽了撐的！

各個廠家為啥要發展小排量發動機呢？其實首先就是國家的排放標準和節能降耗的要求來進行決定的。在最先些日子沒有新能源的時候，小排量1.6排量以下的發動機都是享受國家節能補貼的，購置稅減半甚至購置稅更低的時候，各個廠家紛紛都推出了自己黃金排量以下的小排量汽車。這個也是迎合節能降耗的政策。

隨著新能源的推出國家雖然恢復了購置稅的原來標準，但是國家對汽車的環保排放有了進一步的提高，特別是現在要立馬推行的國6標準對汽車的排放要求相當嚴格。這樣對大排量來說對達到國6標準的技術要求基本上為零，所以各個廠家推出了小排量的渦輪增壓發動機，甚至為了達到排放應運而生的三缸發動機也是各個廠家選擇絡繹不絕。

其實三缸發動機的缺陷也是比較明顯，物理抖動性後期是沒有辦法避免的，廠家估計也知道這一塊，但是為了達到國家的排放標準，降低一下消費者的舒適度，卻能達到排放標準這也是沒有辦法的。

至於另一方面講的話，也就是目前的城市道路比較擁堵，而且大多都是城市代步使用，所以小排量來說動力也夠用，而在動力夠用的情況下，小排量的車子的油耗肯定要下降很多，也是降低了消費者的養車成本。所以各個廠家應對大部分消費者的心理，推出了小排量發動機。主要目標也是節能降耗。

從技術方面講這個大排量的汽車技術要求也是相當嚴格，對缸內的處理要求有更多的技術和精度，所以各個廠家在迎合節能減排的情況下，也不願推出這種大排量汽車。畢竟作為大排量汽車一般應用於豪華車型，能買得起的消費者並不是那麼多。

總而言之就是一句話，為了節能降耗減少成本，讓更多的人開上汽車這就是發展小排量汽車的主要目的。

我來分享一下，越來越多的車型選擇小排量發動機是最近10年間的技術發展趨勢，就是這就是所謂的小型化Down sizing，意思就是採用小排量的渦輪增壓發動機來代替同功率的大排量自然吸氣發動機，從而實現在降低油耗的同時提升效能的目的。這一概念是目前行業的主流技術趨勢。我們來看一下渦輪增壓小型化Down sizing技術：

1.渦輪增壓小型化的發展歷程

早期的渦輪增壓技術主要是為了提升發動機效能的，並沒有過多考慮到油耗，因此排量都偏大，油耗比較高。工程師們對油耗的降低的技術方案重點在如何提高自然吸氣發動機的最高熱效率上，比較典型的是直噴和稀薄燃燒系統的開發，這一技術從上世紀90年代由三菱開創，後來寶馬賓士大眾都量產了自吸的稀薄燃燒直噴發動機。後來隨著排放法規的日益嚴格，稀薄燃燒系統遇到了一個無法克服的問題，就是NOx氮氧化物排放。由於燃燒系統的排氣中有大量的氧氣，因此其產生NOx無法透過三元催化器來消除（三元催化器在λ＝1也就是空燃比為14.7附近的時候才能發揮作用）。

這一問題解決起來非常困難，因此新的解決方案出現了。就是採用渦輪增壓小型化發動機來在λ＝1的均值燃燒情況下實現大幅度降低油耗的目的。最早量產的渦輪增壓直噴小型化發動機是是2005年量產大眾的EA111 1.4T增壓直噴發動機，後續幾乎所有的主機廠都跟進了這一方案。

2.渦輪增壓小型化的優勢

（1）降低油耗

a.轉移發動機工作負荷區

我們知道直接提高發動機的最高熱效率是很困難的（下面兩個圖是豐田關於提高自然吸氣發動機最高熱效率的資料，可以看到提高5%的最高熱效率都非常困難，而且熱效率超過40%以後再提升的空間有限），於是工程師想到可否讓發動機更多的執行在高效率區域，從而從實際上提升整車使用工況的熱效率。

如果用小排量渦輪增壓發動機代替同等功率大排量自吸發動機，由於直噴增壓發動機可以在低轉速實現很高的扭矩，這樣透過變速箱速比的調整(減速比變小)，可以在同樣的整車需求功率下讓發動機在更低的轉速更高的負荷工作，這樣更容易進入發動機萬有特性中的高效率低油耗區域。

這樣透過轉移發動機執行負荷點的辦法來使發動機更多的執行在低轉速高負荷區域，大幅度提高發動機的效率，從而降低油耗。下圖是大眾EA111 1.4T和1.6L自然吸氣的比較，

透過小型化轉移發動機負荷點油耗降低22%，幅度非常大。

同時，渦輪增壓小型化發動機相比同等功率的自吸發動機由於低速扭矩大幅度增加，可以實現更加寬廣的低油耗工作區域。下圖是本田1.8自吸和1.0T發動機萬有特性油耗對比，可以看到1.0T可以實現更寬的低油耗區域。

b.低摩擦阻力

小型化的另外一個明顯的優勢是是摩擦阻力低。用小排量渦輪增壓發動機代替同等功率的自吸發動機時，發動機的運動件尺寸縮小，比如曲軸、連桿、活塞等，這部分的摩擦阻力會變小，從而進一步降低油耗（下圖是標緻雪鐵龍1.2T代替原來1.6自吸發動機油耗降低的情況，摩擦阻力和熱管理的貢獻有2.5%）。

c.低泵氣損失

另外，由於排量小，在怠速和小負荷時小排量增壓直噴發動機的泵氣損失也比大排量自吸發動機要小。這對於城市堵車情況的實際使用油耗幫助很大。

（2）改善效能

由於渦輪增壓發動機擁有非常高的低速扭矩，通常比同等功率的自然吸氣發動機低速扭矩要高60%以上，甚至能達到2倍。強勁的低速扭矩帶來了更好的加速效能。上面大眾EA111 1.4T和1.6L自然吸氣的比較圖中可以看到在降低22%油耗的同時，加速性還提升了0.6s。

（3）容易滿足排放法規

由於增壓直噴小型化發動機採用了均質壓燃系統，因此可以使用簡單高效的三元催化器來實現低排放，比較容易滿足排放法規的要求。

小排量發動機的興起。

日趨嚴苛的環保法規

近年來，關於節能減排的號召我們已經聽了不少了，車企面對來自歐盟、美國、中國越來越嚴格的排放和油耗法規，為了達標，小排量發動機的應用成了解決這一問題的方案。

小排量發動機的優勢

1.成本節儉。這個詞是近年來車企說的最多的。小排量發動機，單缸尺寸小，發動機的製造材料也就少，成本降低，這可以很好的幫助廠家降低整車成本，拉低價格，汽車市場上大打價格戰的空間就由此而來。

2.空間和質量。小排量發動機可以做到比較小的程度，想比排量稍大一些的發動機，在實車上裝配時可以節省很大一部分空間，這可以把車型做的更小，空間更大，空間利用率上去了。質量上，小排量發動機由於製造材料少，重量輕，對於車輛的輕量化發展、油耗經濟性有利。

3.油耗和動力。在渦輪增壓技術出現後，小排量渦輪增壓車憑藉自身排量小、動力強、比相同效能的自吸發動機省油的優勢已經日漸成為家庭用車的首選。搭載了渦輪增壓技術的小排量發動機不僅在動力上大幅度提高了功率和扭矩。同時油耗上也得到了降低，排放水平提高。

4.發動機效率。發動機技術進步的標誌，是單缸效率，單缸排量對於發動機動力性和經濟性的平衡非常關鍵。當單缸排量小於0.33L，熱效率的降低就非常明顯了，當大於0.5L後，熱效率的上升就不明顯了。單缸排量過小的話，燃燒室的面容比增大，以至於發動機熱損失加大，所以熱效率明顯降低。過大的單缸排量使得火焰傳播距離加長，容易引發爆震，導致發動機熱效率無明顯改進甚至下降。實驗表明，排量在0.33L-0.5L之間是最佳的單缸排量，小排量發動機單缸效率更佳。

小排量對現在的家用車來說，動力足夠，油耗較低，價格也合適，消費者市場對於小排量渦輪增壓的搭配還是買賬的。對於企業，小排量是他們降低成本，達到節能減排目標的手段。兩方對此都懷有善意的情況下，小排量發動機的興起之勢也是自然而然了。

以上。

主要是第四階段油耗標準今年實施。企業平均油耗為5升/百公里，超過部分要接受罰款。

目前車企應對的措施有：採用混合動力、小排量增壓、純電動和氫燃料電池等。

減少碳排放是減少空氣汙染的主要手段，因此對車企的平均油耗標準還要提高，車企面臨著日益增大的壓力。這也是特斯拉被資本看好的一個原因。