谁是自然吸气发动机之王？

　　我以前提到的“扭矩贡献值”与专业书中的升扭矩完全不同，是以气缸的燃烧室容积为计算基础来评价最大输出扭矩。如果兼顾输出扭矩和燃油经济性双重需求，用扭矩贡献值来评价发动机综合性能更加科学。我选择了9款排气量2.0L的自然吸气发动机做为分析对象来进一步解释这个参数。

　　1、什么是扭矩贡献值？

扭矩贡献值=最大输出扭矩/燃烧室容积

　　比较一下这九个车型的扭矩贡献值和升扭矩就比较容易理解所搭载的发动机有什么技术区别了：

　　排气量和压缩比决定了燃烧室容积，燃烧室容积决定了产生1个扭矩需要多少混合气（就是需要的汽油数量）？我们来分析一下表中的数据：

　　（1） 按照升扭矩分析：

　　瑞虎5和奔腾X80处于同一水平，升扭矩=92牛米/升；凯美瑞和雅阁处于同一水平，升扭矩=95牛米/升；宝马、逍客、奇骏、雪铁龙和马自达CX-5也处于基本相同的水平，升扭矩≈100牛米/升；按照升扭矩计算后四款发动机的性能基本一致，我们接着分析。

　　（2）按照扭矩贡献系数分析：

　　瑞虎5、奔腾X80和凯美瑞基本处于同一水平，扭矩贡献值=0.83-0.84；宝马只有0.87，一般般；逍客和雅阁水平相当=0.89-0.91，略高一点；奇骏=1.02，再高一点；马自达CX-5=1.2，最高的。马自达CX-5比瑞虎5、奔腾X80和凯美瑞高出0.35-0.36（43%）；比宝马高出0.33（38%）；比逍客和雅阁高出约0.3（35%）；比奇骏和雪铁龙高0.18（18%）。由此可见，按照扭矩贡献值分析就拉开了档次，显示宝马、逍客、奇骏、雪铁龙和马自达CX-5分别处于不同的技术水平。

　　2、计算扭矩贡献值的意义：

　　根据专业人员计算，目前汽油发动机的热效率不到40%，也就是还有将近60%的热能没有转化成输出动力。燃烧室是汽油燃烧时转化成机械能（输出扭矩）的具体场所，假设需要100牛米的输出扭矩，上述五款发动机所需要的燃烧室容积就分别是：瑞虎5和奔腾X80需要120.5ml、凯美瑞119ml、宝马114.9nl、逍客112.4ml、雅阁110ml、奇骏98ml和雪铁龙、马自达83ml，燃烧室越小，需要的混合气（汽油）就越少。这就是马自达CX-5输出扭矩最大和耗油量最低的直接原因。

　　3、提高扭矩贡献值的技术分析：

　　目前发动机研发机构都在通过不同方法来提高燃烧室的扭矩贡献值，这里仅就八款发动机使用的技术进行分析。

　　（1） 供油方式：

　　按照供油方式，瑞虎5、奔腾X80、凯美瑞、雅阁、逍客、雪铁龙和宝马使用的是“多点喷射”技术，属于进气管喷射类型。进气管喷射的基本过程是把汽油喷在进气管内和空气混合行程混合气后再被吸进气缸内。这是电喷汽油发动机一直使用的喷油方法。奇骏和马自达CX-5使用的是“直喷”技术，就是在气缸吸进空气时，把汽油直接喷到气缸内。其实，柴油发动机一直在使用缸内直喷方法供油，对于多数发动机企业来说，硬件技术可以，问题出在控制方面。由此看来，供油方式可以帮助提高扭矩贡献值。

　　（2） 压缩比：

　　从压缩比角度分析，瑞虎5、奔腾X80和逍客都是10:1，宝马是9.7，凯美瑞是9.8，应该属于相同水准；输出的扭矩区别还是和控制策略有关。显然，逍客是通过控制策略提升了输出扭矩，但是综合耗油量几乎没有差异，说明当燃烧室容积相同时，仅仅依靠控制技术对输出扭矩的提升幅度非常有限，对降低耗油量没有明显作用。雅阁的压缩比是10.6，耗油量是7.6，虽然没有提高输出扭矩，在节油方面的指标还是很可观的。宝马的压缩比是9.7、耗油量是8.5、使用的是重输出、轻油耗的策略，和宝马其它涡轮增压发动机的设计理念完全不同，显然是一款早期产品。奇骏的压缩比11.2:1，对于采用缸内直喷技术的发动机来说只能属于中等水平，尽管输出扭矩比逍客高了2牛米，综合耗油量和逍客基本一样。从这里可以看出同一家车企的技术同源性，也就是说奇骏的“中高压缩比+缸内直喷”策略比上一代“中等压缩比+进气管喷射”技术进步十分有限，可能还是处于过渡阶段。值得称赞的是雪铁龙，压缩比11:1，在使用进气管喷射的情况下需要更好的组织燃烧才能有效的预防爆震发生。马自达CX-5的压缩比达到13:1，明显鹤立鸡群，也取得了“高输出扭矩+低耗油量”的双重收获；结合采用创驰蓝天技术的另外两款1.5L和2.5L发动机分析，马自达确实掌握了高扭矩贡献值技术。

　　（3）进气方式对扭矩贡献值的影响：

　　因为八款车的发动机都是自然吸气方式无法比较，请读者看看我前面关于动力分析方面的说客就清楚进气方式对扭矩贡献值的影响更加明显。

　　4、自然吸气发动机的发展趋势

　　我们国家和汽车相关的院士有两位，和发动机相关的专家数不胜数，所以读者最好用看“野史消遣”的心态接着看我个人对发展趋势的展望。

　　自然吸气发动机通过不断提高压缩比来获取更高输出扭矩的极限正在慢慢到来，如果加上研发技术投入的成本，不确定性太高。如果自吸发动机从扭矩贡献值的角度研发情况就大不一样了，比如把2.0L发动机的扭矩贡献值提高到1.3，压缩比控制在12左右，最大输出扭矩就可以达到236牛米，不输给增压发动机；如果扭矩贡献值提高到1.4，最大输出扭矩可达到255牛米，比一般增压发动机还好一些；所以，转变技术观念至关重要。

　　从技术层面分析涡轮增压发动机就是一个通过辅助进气手段来提高扭矩贡献值的过程。本来这篇说客中要使用吉利1.3T发动机（扭矩贡献值1.28、最大输出扭矩186牛米）和比亚迪1.5T发动机（扭矩贡献值1.36牛米、最大输出扭矩250牛米）作比较，考虑到说客主题就放弃了。从转速依赖的角度看目前的增压技术还需要继续改进，所以自然吸气发动机仍然有机会扳回一局，从两项技术的基本面看都是为了使气缸多进一点空气，会出现一个交汇点。

　　最后问一句：涡轮增压对马自达的研发者来说称不上高技术，他们为什么不做？