關於豐田新發布最高41%熱效率的2.5L直4汽油發動機視頻詳細內容是什麼？
在微博上看到了有關這台發動機技術的介紹視頻，但是不會日語，也不是專業人士，看了不是非常懂。希望有懂得知友能夠介紹一下（視頻里的新技術和該技術帶來的效果），如果可以的話，希望能介紹一些視頻里沒有說到的部分。
視頻：微博視頻
名為Dynamic
Force Engine的這一台2.5升缸內直噴汽油機，稱之為黑科技也不足為過。
豐田在官網上對該系列技術作出了闡釋，好在有英文版可以一窺究竟。下文中分享給大家，再談一談我的一些理解，歡迎討論。（來源：New 2.5-liter Direct-injection, Inline 4-cylinder Gasoline Engine | TOYOTA Global Newsroom）
先來看達到了什麼樣的性能：
以上兩張圖中，藍色是發動機原機的油耗與外特性曲線，紅色的是改進後的效果，可以看到最高效率從35%提高到了40%（傳統車搭載的發動機最高熱效率40%，混動版搭載的發動機最高熱效率41%，這主要是因為兩個型號的壓縮比不同）。而最大輸出轉矩從230Nm提高到了250Nm。此外，該機器的相應速度也大幅提升。
這張圖中黃色箭頭表示踩下加速踏板的時刻，紅色曲線表明加速度反應明顯比原來要快，相應速度提高了大約0.5秒，這個提升是駕駛員可以明顯感受到的。
那麼這樣的性能改善是怎麼做到的呢，豐田將該發動機採用的關鍵技術羅列如下：
以上兩張圖中詳細地羅列了該機器採用的每一項技術，看起來眼花繚亂，我選擇幾項有意思的來談。
1. 該發動機使用VVT技術（可變氣門正時），並通過VVT實現阿特金森循環（Atkinson
Cycle）。這意味著該發動機會在某些工況採用阿特金森循環的方案，因而我認為該發動機41%的最高熱效率點可能就是在阿特金森循環下達到的。這一點上我與 @JackyQ 的觀點不同。 那麼既然它也採用了阿特金森循環，為什麼這一台發動機能夠在實現高效率的同時實現高轉矩呢？我的答案是：高效率和高轉矩這兩項指標並不是在同一個工況點實現的，也就是說，最高效率的工況點使用了阿特金森循環，而在大負荷高轉矩輸出的位置通過VVT改變進氣門關閉時刻，改用了奧托循環。
當然，這一點是我的推測，圖示的最高效率點位於2400轉時約70%有效負荷的位置，這個點使用阿特金森循環是否可以達到，是未確定的問題。
（插播：什麼是阿特金森循環，知乎專欄，引自 @張文川 的專欄，感謝。）
2. 高壓縮比
這台發動機的壓縮比達到了13，適用於混合動力版的壓縮比達到了14，大壓縮比有什麼好處。在問題為什麼汽油發動機不斷追求更高的壓縮比，柴油發動機不斷地降低壓縮比？未來是否會接近一致的壓縮比？ - 姚昌晟的回答 - 知乎中，已經作出了解釋。在這台發動機的視頻中可以看到，原機採用進氣道噴射，改進後使用了缸內直噴，這有助於使用高壓縮比避免爆震，而高壓縮比直接有助於油耗的降低。
3. 快速響應的EGR閥
廢氣再循環技術（EGR）是降低機內氮氧化物（NOx）排放的有效手段。至於EGR是否能夠降低油耗，這一點並不絕對，由於能量損失的去向不同，EGR對油耗的影響是存在兩方面的作用的，至於是東風壓倒西風還是反之，要結合具體的工況情況以及採用的標定參數進行具體分析。但無論如何，快速響應的EGR閥有著極大的意義，因為在發動機的控制中，對噴油的控制頻率可以很高，在循環間甚至單個循環內就可以調整噴油參數，但對空氣系統則相對較慢，例如EGR，它的響應可能達到幾秒的長度，其中EGR閥的響應速度就是很重要的因素。那麼提高EGR響應有什麼意義呢？因為汽車的行駛情況總在改變之中，發動機不會一直在穩態運行，當發動機工作狀態發生改變的時候，瞬態過程中的特性如不加以優化，很可能比穩態情況要差得多。而優化瞬態過程的性能的前提條件，就是執行器響應速度提高。所以豐田特別提出的這一點，讓我挺感興趣。
4. 電動化附件
這一台發動機的水泵、節溫器都是電動控制的。不熟悉發動機的知友可能有些奇怪，這有什麼稀奇？要知道發動機上原有的這些部件都是機械部件，水泵是靠曲軸來帶動，節溫器則是根據冷卻水溫度高低來開啟大循環給發動機降溫。將它們改成電動化，有助於減少發動機本身的附件功耗以及傳動過程中的機械損失，並且可以做到精確地調控這些部件的功率，真正做到按需供給。電動化附件一般來說可以給發動機的有效熱效率貢獻1-2%百分點。
5. 高速燃燒
除了上述的技術，豐田號稱使用了「World
First」的高速燃燒技術。這項技術是通過改進進氣道（增寬氣門夾角）和汽缸設計（更高的衝程/缸徑比），加強了進氣形成的滾流，有助於直噴燃油與進氣的混合，快速形成混合氣。更均勻的混合氣意味著預混合燃燒比例的增加，燃燒速度有效提高。更快的燃燒過程直接意味著燃燒過程中傳熱損失的減小，且大部分情況下，燃燒會更加充分。下圖左側是對汽缸與進氣道的改造，右側是採用了激光熔覆的技術對氣門座進行了加工。這一項工藝我的理解是用於提高該位置的機械強度。這項技術號稱世界首創，是在於其在量產發動機上實現對氣流的準確控制，技術本身倒並不是第一次出現。
最後想談談我開頭提到的「黑科技」這個詞。Dynamic
Force Engine集成了非常多的前沿的發動機技術，但並沒有哪一項是完全新的。黑科技難就難在豐田在每一項技術都精益求精，並且將其集成在一起，通過反覆的設計、驗證和標定，實現了最理想的性能組合（動力、油耗、平順性、雜訊哪一方面都不能少）；但是截至這一步，足夠的經費支持和優秀的團隊，我們同樣可以做得到，難上加難的是將這一個集成了熱機電各個維度複雜控制的機器實現了大規模量產。這個世界上總需要一些人和一些企業來樹立標杆， 敲醒某些人的白日大夢：夢想是做出來給人看的，不是說的。
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寫完答案發現 @張文川回答了問題，第一次談及貴司的技術，還請多多指教。
照例先說觀點，後面多圖慢慢聊
其發動機高效的核心技術之一為快速燃燒技術。同時通過新一代混合動力系統THS的幫助，Dynamic Force Engine發動機的混合動力版本要比傳統動力版本擁有更高的熱效率，達到了業界領先的41%。
↑凱美瑞使用Dynamic Force Engine 2.5L直列四缸高效發動機（來自豐田）
凱美瑞使用Dynamic Force Engine 2.5L直列四缸發動機最大的優勢就是：
1. 業界領先的發動機熱效率帶來更低的油耗
傳統發動機40%，混合動力發動機41%熱效率。
2. 更高的發動機性能
a) 更高升功率—60kW/L
b) 更高扭矩
c) 高快響應
↑汽車能量損耗分布情況（來自美國能源部數據）
而41%的熱效率是個什麼樣的水平呢？如上來自美國能源部數據，汽車能量損耗主要來自發動機的熱損耗58~62%。包括發動機缸體和冷卻系統及排氣系統所帶來的熱損耗。而其他損耗包括4~6%的附件損耗（水泵和發電機）和5~6%的驅動系損耗。汽油發動機的熱效率極限一般在38%左右，柴油發動機熱效率極限一般在42%左右。豐田Dynamic Force Engine 2.5L發動機傳動動力40%和混合動力41%熱效率已經達到了柴油發動機的極限。
↑豐田新一代Dynamic Force Engine高效發動機參數對比示意圖（來自豐田）
發動機的主要熱損失來自於3個方面-機械損失、排氣熱損失、冷卻熱損失。剩餘用於輸出的能量越多，其熱效率就越高。由如下豐田發動機技術演進對比可見，降低摩擦損耗、阿特金森循環爆震削減、低溫燃燒和快速燃燒是熱效率不斷提高的主要推動力。其中發動機熱效率從34%逐漸提升到38.5%，主要依託冷卻廢氣再循環技術（Cooled EGR）。而最終讓發動機效率推至40%以上的秘密則是快速燃燒技術Fast Combustion。
↑豐田高效發動機技術演進對比示意圖（來自豐田SAE論文）
快速燃燒Fast Combustion
快速燃燒技術的核心是通過如下技術提高油氣混合氣的紊流程度（Tumble Rate）。
1. 長衝程Long Stroke
在高衝程缸徑比（Stroke/Bore Ratio）1.2的前提下，使用更長的衝程
2. 更直的進氣道
3. 更寬的進氣閥與排氣閥夾角
4. 進排氣閥門激光表面處理密封技術
5. D-4S雙噴射系統與新一代多孔噴射器的結合
獲得更好的燃油霧化效果
↑Dynamic Force Engine發動機冷卻廢氣再循環系統（來自豐田SAE論文）
高度電子化
1. 使用VVT-iE技術
控制進氣閥晚關靈活進入阿特金森循環
2. 使用電子水泵
3. 使用電子節溫器
4. 使用可變流量機油泵
5. 使用大流量的冷卻廢氣再循環Cooled EGR系統
↑豐田TNGA車型平台發動機性能和效率對比圖（來自豐田）
凱美瑞作為豐田集團的當家車型，率先使用了豐田TNGA車型平台和Dynamic Force Engine高效發動機。它也充分體現了TNGA車型平台的理念—更低油耗和更高性能
1. 改善最大熱效率（更深色部分）
2. 拓寬高燃油經濟區範圍（更寬的淺色部分）
3. 改善發動機扭矩（上部紅色曲線）
4. 更好的使用高效區間
用新一代AT和CVT變速箱覆蓋更多發動機高效區間
用新一代THS混動變速箱將發動機保持在最大熱效率區間
5. 更快響應和控制特性
相關Dynamic Force Engine發動機技術介紹視頻
Dynamic Force Engine發動機技術_騰訊視頻
Dynamic Force Engine混合動力發動機相比傳統動力具有更高的41%熱效率其秘密就是如下提到的混合動力系統。
凱美瑞混合動力系統包括Dynamic Force Engine 2.5L直列四缸汽油發動機、鋰離子和鎳氫混合動力電池組、功率控制單元PCU和橫置混合動力變速箱。
↑凱美瑞混動動力總成組成示意圖（來自豐田）
由如下凱美瑞Dynamic Force Engine 2.5L發動機傳統動力和混合動力參數對比可以看到。傳統動力具有更高的輸出性能，功率為151kW要高於混動動力版本的130kW。但在犧牲些許性能的同時，混合動力版本的壓縮比更高，達到14要高於傳統動力版本的13。從而換取了更高的發動機效率。而犧牲的性能部分，則由雙電機的混合動力系統THS進行補充。
↑凱美瑞傳統發動機和混合動力發動機參數對比（來自豐田）
混合動力系統幫助汽油發動機獲得更高熱效率的機理
如下如通用汽車發動機效率對比圖所示，在P-V曲線圖中包含面積越大則發動機效率越高。藍色傳統汽油奧拓循環所示，其面積相對較小。
黑色傳統柴油發動機循環則天生可以包含更大的面積，擁有更高得效率。特別是左側區間。紅色混合動力曲線在右側多出一個三角形的面積，來自靈活的阿特金斯循環模式切換。
而混合動力還能補足汽油發動機的左側能效區間，從而達到甚至超越柴油發動機的熱效率。
↑通過混合動力技術提高發動機效率P-V曲線（來自通用汽車官網）
綜上所述，凱美瑞作為豐田集團的當家車型，使用了豐田TNGA車型平台和Dynamic Force Engine高效發動機。它也充分體現了TNGA車型平台的理念—更低油耗和更高性能。其核心技術之一為快速燃燒技術。同時通過新一代混合動力系統THS的幫助，Dynamic Force Engine發動機的混合動力版本要比傳統動力版本擁有更高的熱效率，達到了業界領先的41%。
參考文獻與擴展閱讀：
SAE論文 SAE 2015-01-1254 實現混合動力汽車用發動機40%熱效率的內燃系統開發 Combustion Development to Achieve Engine Thermal Efficiency of 40% for Hybrid Vehicles
SAE論文 SAE 2015-01-1896實現汽油發動機45%熱效率的發動機技術Engine Technologies for Achieving 45% Thermal Efficiency of S.I. Engine
SAE論文 SAE 2017-01-1021新一代豐田直列四缸2.5L汽油發動機The New Toyota Inline 4-Cylinder 2.5L Gasoline Engine
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其實公開資料只講了一般人比較容易理解的硬體部分，像控制部分的革新就基本一句都沒提，不過控制這種東西第一說了人家也不一定懂，第二有些東西的確也不能多說，所以就簡單翻譯+介紹下公開資料吧。
這句話其實不用翻譯也能看懂，就是讓高熱效率和高升功率同時成立的手段是高速燃燒。
然後這種高速燃燒技術將會推廣到所有DFE。
高速燃燒不可或缺的是強化滾流（tumble）。
為了實現高滾流比，首先擴大了氣門夾角。
並變更了缸徑行程比。（B/S）
改善了進氣角度。
改變了進氣歧管末段形狀以及擴大了進氣門座的內徑，以增加進氣流量以及優化氣流來強化滾流。
激光熔覆進氣門座（ laser cladded valve seat）一種加工方法。
和視頻同時放出的資料里大概介紹了下這是個什麼東西。
應該就是把金屬粉末通過激光融化後鋪設到基材上的一種加工方法。同時為了配合這種加工方法開發了一種耐磨，耐熱的新材料。
（我並不知道這種加工方法有什麼好處……有興趣的請自行查閱論文……）
通過豐田獨有的加工方法，實現了理想的進氣歧管形狀。
這張圖單純是想說明右邊的滾流比左邊強，就是怎麼看怎麼像螺旋丸。
這張圖又出現了……還是在強調是通過強化滾流實現了高速燃燒。
新D-4S的歧管噴射噴油嘴。（別問我哪兒新……首先硬體自然是不一樣的，但具體硬體變了多少這肯定是不能講的）
直噴噴油嘴。
通過改善噴霧形狀使空氣和燃料能夠更好地混合。（這短短一句話，電裝得做大半年實驗）
和以往的發動機對比燃燒速度。
通過強化滾流和提高燃料的混合性實現了高速燃燒。（再次提到滾流）
各種可變控制系統，英文的都能看懂，左下角的兩個是電動水泵和可變容量機油泵，右邊的是電子節氣門（十分不理解這個年代特意提電子節氣門要幹嘛……）。
通過採用可變控制系統，實現在各種條件下的「最優燃燒」和「能量損失的最小化」。
作為標定工程師，最怕的就是可變兩個字……因為這兩個字代表本來2次元的map可能就要變成3次元，需要做的實驗數量是幾何級增長的……
這個應該也不用翻譯，值得吐槽的是下面這條藍線是什麼年代的發動機啊……
實現了所有轉速區域的高扭矩和高功率。
強化滾流，提高油氣混合性（第幾遍了？）
實現了世界頂級水平的熱效率。
視頻內容翻譯完了，我們講點視頻以外的東西。
我看到一些評論里有很多人在講最高熱效率其實並沒什麼卵用，還得看實際油耗水平。
這話其實就很外行了。最高熱效率高其實基本上就相當於所有領域的熱效率全都高。公開資料里有這麼張圖能很好地說明這個問題。
而且換個角度想一想，熱效率本來就是為油耗服務的，如果實際油耗不行，我把熱效率做這麼高幹嘛？更何況，熱效率都能做到這麼高了，有這個水平的企業做出來的整車實際油耗又能差到哪裡去呢？順帶一提，這台發動機搭載在整車上的油耗比6AR還要低很多。
（我只能講到這裡，能懂的自然就懂了）最後，嚴禁各種公眾號轉載。我也不會日文,不過視頻還是描述的比較清楚的。
視頻的一開始，其實就指出了目前在宣傳中的一個誤區，那就是對於豐田這個新發動機來說，其實並非是高熱效率作為自己的特點，而是 高熱效率高出力比（或者就是說高熱效率同時兼顧高性能）。
為什麼要強調這一點呢？其實還是要看到藍色區域。豐田、馬自達被稱為熱效率領先，其中有一個很大的原因在於大量的使用阿特金森循環，通過配氣機構改變壓縮膨脹比，實現名義的高壓縮比。
這種技術的優點就是能夠實現較好的熱效率，但是其缺點就如同藍色區域描述的，其性能有所下降。比如說卡羅拉雙擎的1.8L發動機，熱效率高，但是其出力比低，103KW/173Nm，從扭矩上來說，最新的很多歐美主機廠甚至國內的1.0T的三缸發動機的標配扭矩都已經在170Nm以上1500rpm介入，更不要說高性能版本已經達到了195Nm以上。即使對標自然吸氣發動機，歐系很多上世紀末開發，200x年上市，目前已經淘汰的1.8L MPFI發動機和這個一個水平。
本次豐田標榜的新技術的效果就在於，在高熱效的同時達到高出力。
他列出的主要技術方案如下：1、燃燒速度的提升。我們知道，燃燒速度越快，燃油經濟性會好，但是燃燒穩定性會下降，排放也會有關係。這需要大量，或者說海量的試錯。豐田的解決方案歸根到底就是加強滾流，具體方案有：a、改變氣門夾角；b、改變氣道方式，改為直氣道；c、氣流的組織方式的變化和對應的缸徑的變化；d、雙噴（進氣道噴射和直噴）。
2、改進油耗的若干舉措：電子化和更好的可變機構（沒什麼驚喜，基本上也是各家的規定動作，包括EGR）。（還可以順帶把這些帶動的燃效不用計算了，娃哈哈哈，其實電瓶的電還不是來自於發動機）總結一下：
1、這個視頻其實只說了一件事情：我大豐田通過提升燃燒速率實現了世界第一的熱效率，來膜拜我吧。2、實際在什麼水平呢？目前新上市的歐美系的自然吸氣發動機的熱效在38%略多，不到39%，近兩年上市的增壓發動機的熱效率由於壓縮比不能太高，所以在36-37%左右。隨著超低摩擦技術，EGR，熱管理，先進燃燒、直噴等概念的引入，目前明後年上市的，增壓發動機的熱效率在40%左右，預計明年這個時候，第一梯隊在研的新一代增壓發動機（我說的是有明確量產計劃的性能認證發動機，不是開發發動機）的熱效率可以達到42%（然後你再往後推2-3年左右就是他的目標上市時間）。提供一個參考數據，目前豐田新上市的增壓發動機的熱效率在36%，代號為9NR-FTS，我在廣州車展看到的官方發布的數據。有人說，你為什麼不談自然吸氣發動機，那是因為對於中小排量，合適排量增壓化已經成為了趨勢，也是歐美系vs日系殊途同歸的目標，如果一定要比較，那麼你把熱效率增加1-2%可以簡單粗暴的認為是同等技術情況自然吸氣的可達水平，這也和主機廠是否要把這款自然吸氣發動機按照最優化設計有關 （一個家族為了實現零部件公用，會確認主力機型，然後主力機型實現最佳，配合機型要付出一些犧牲）。 OK，那麼簡單的來說，豐田在熱效率方面，在自然吸氣發動機實際上市發動機的熱效率技術方面，與第一梯隊其他對手在量產上大概具有整整半代的領先優勢。
3、熱效率提升的門檻到底在哪裡？太多了。其實四個字，開源節流。源就是燃燒開發，流就是各路的損失。但是反過來說，熱效率也只是發動機設計過程中參考的數據之一，而不是全部。這包含幾個方面：1、研發資源和研發周期：我們就以豐田方案來說，可以想見要達到高燃燒速度、燃燒穩定性、排放優化全平衡，難度很大，可變的東西很多，所以說需要大規模的投入和持續性的研發周期投入；2、量產的平衡性，其實為什麼很多時候內部業界有的時候對日系頗有微詞，因為在宣傳的時候日系會吹噓很多工程指標，但是實際在量產的時候，由於市場的實際情況，事實上他們會進行很多調整，最終其實很多工程指標根據實際量產發動機的調研是並不滿足他們1-2年前宣傳的水平的。可以這麼說，就目前的技術業界，我粗略的認為，40%-42%是現有成熟的新技術的堆積可以堆出來的，42%-46%是需要開發一些當下不成熟技術的，46%-50%是需要大規模投入和深厚的積累的。但是就算是成熟的技術，真的要談到要不要堆上去？還要看效費比，這就提到了第3點。3、事實上，熱效率並不是整車需要的，整車實際需要的，是在合適的轉速提供滿足客戶需求的扭矩，並在這些扭矩保持良好的燃油經濟性，而不是單純的追求一個峰值。換言之，最大熱效率，甚至根據某種工況算的最佳熱效率好的發動機，肯定整體指標好，但是在整車燃油經濟性上並不一定超過最大熱效率低的車型，或者說在量產偏差的情況下，並不一定能夠和別人拉出差距來。同樣一個車子，你可以搭載高熱效率的1.8L自然吸氣發動機，也可以搭載熱效率低1%的1.0-1.2T增壓發動機，但是其實際的燃油經濟性，在同一水平，在某些國家的考試工況下，甚至可能後者更低，而且0-100km加速性能更好。4、最後一點，就是實際上有一些更改，還要考慮生產線的兼容性。一條某個大零部件的生產線幾個億投下去了，你說你要開心改個夾角，生產線說好啊，改造費用8000萬，生產效率降低5%因為要換型，老闆直接拍板說，改個蛋阿，這0.3%不要了。然後你又要回去干到死。哈哈~~~所以說，有些人覺得十幾億美金搞個車子來量產夠了，其實要是從頭來的話，這點錢真的真的啥都不是。扔水裡連個水花都沒有。視頻沒看，可以參考豐田公司發的一篇論文，
關於有效熱效率45%，簡單截個圖和其中的一個結論。SAE 2015-01-1896Engine Technologies for Achieving 45% Thermal Effiiency of S.I. Engine
Koichi Nakata, Shinichiro Nogawa, Daishi Takahashi, Yasushi Yoshihara, Atsunori Kumagai, andTetsushi SuzukiToyota Motor Corporation
To correspond to the social requirements such as energy security, and climate change, enhancing engine thermal effiiency is strongly required in these days. As for the specifi engine technologies to improve engine thermal effiiency, Atkinson cycle, cooled EGR (Exhaust Gas Recirculation), and low friction technologies have been developed . As a result, the current maximum thermal effiiency comes close to 40%. However, since it is considered that much higher engine thermal effiiency is required in the future to
meet more stringent social requirements, a new prototype L4 engine which features a long stroke design with a high tumble is investigated to clarify the future direction in this paper. In regard to combustion, the lean boosted concept with cooled EGR is examined. In consequence, it is shown that more than 45% engine thermal effiiency can be achieved. This paper describes the means to enhance engine thermal effiiency and a future possibility.
「a brake thermal effiiency of 45% was achieved at an engine speed of 2000 rpm with a S/B ratio of 1.5, a compression ratio of 17, an effective compression ratio of 12.5, and an EGR rate above 30%.」
The goal of this research was to improve thermal effiiency under conditions of stoichiometric air-fuel ratio and 91 RON (Research Octane Number) gasoline fuel. Increasing compression ratio and dilution are effective means to increase the thermal effiiency of gasoline engines. Increased compression ratio is associated with issues such as slow combustion, increased cooling loss, and engine knocking. Against these challenges, a higher stroke-bore ratio (S/B ratio) and a lower effective compression ratio were tried as countermeasures. With respect to increased dilution, combustion of a high-EGR (Exhaust Gas Recirculation) was tried. High-energy ignition and optimized combustion chamber shape with high tumble port were tried as countermeasures against slow combustion and reduced ignitability due to a higher EGR rate. As a result of this study on single cylinder engine, a brake thermal effiiency of 45% was achieved at an engine speed of 2000 rpm with a S/B ratio of 1.5, a compression ratio of 17, an effective compression ratio of 12.5, and an EGR rate above 30%
英語應該懂點吧？http://m.youku.com/video/id_XMTg1MzY4MDYzNg==.html?sharefrom=iphonefrom=timelineisappinstalled=0
首先，PR視頻的前端，也就是呈現給我們看的東西顯然都是假的，唬唬吃瓜群眾用。只有後端也就是數據可能是真的。所以視頻所體現的動畫全都不值得參考。包括亂流的流向什麼的。
排除視頻裡面的動畫部分，就會發現內容主旨無它，結論就是通過改進了進氣門製造工藝以達到增加直噴發動機空氣的湍流數，以增加了1%的燃燒效率的目的。其他參數都是順應這項技術突破算出來的最優解。而實現方法就是燃燒加快導致熱損失減少了（湍流數不是越大越好，而是恰巧更接近理想區間了）。為什麼是2.5L發動機呢？因為小發動機的優勢應該就沒有那麼明顯了。
從進氣門工藝來看的確是比較厲害的，但術業有專攻，我對此暫時無法做出任何評論。只能說豐田敢於嘗試有日本其他大公司所沒有的膽識。另外硬要搞的話其實現在的普通的工藝以及設計也能達到同樣的結果，只是精度上升帶來的成本會過高，所以沒有公司願意做出頭鳥。國內有興趣的研究所可以嘗試一下改進進氣的後端。現在國際上比較常用的控制流動的方式還是每個氣道加入一塊擾流板（形式各式各樣），這個理論上所能突破的極限遠比豐田的這項新技術要高，甚至據說50%都能實現。只是，材料極限擺在那裡，什麼都違背不了物理法則。光光不同條件下擾流板的形變和材料衰減就能要了設計人員的命，更何況是可動部件可靠性要求更高。這邊的精度要求已經不像是可變氣門正時或者可變進氣那樣了。說實話就算是世界第一進氣大廠馬勒，雖然技術領先全球，但能做到的東西說實話也就那樣。
後台具體數據顯然是不可能給我們看的。而視頻里的圖表應該來自台架或者cae（既然發布了那單純是cae的可能性不是很大了）實車測試的話也有可能做但這裡並沒有提及。而在這裡，和其他專業回答里說的一樣，我很想知道對比發動機的型號和配置。。。要是拿2.0的發動機來做比較，這個圖線是不是有點理所當然？畢竟日系2.5L在現在並不太常見。如果是是N年前的前置噴油，感覺也有點可以理解為什麼就那麼點改進讓全轉速領域輸出都上升那麼大。
考慮到各大主機廠的尿性，我還是比較關心的是最後實車的效果怎樣的。要知道每個整車廠都需要吹逼來提升自己的品牌形象。實際產品出來還是會發現吹逼佔至少50%。
舉個例子，就如同馬自達雖然很厲害，但最近的skyactive技術聲稱提高了壓縮比其實本質上也只是曲線救國的技術。其實近幾年馬自達的崛起可以說幾乎是來自吹逼—廣告做得好以及代表色選的鮮艷（沒有黑的意思，我覺得打了一手好牌。反過來這正是隔壁主機廠們所需要的）。
另外，鑒於我知道豐田的某紅標對手公司的強大測試毅力，我十分相信在下一個開發周期過後（約是3-5年）他們會試出一款燃燒效率喜人的平民車。最後，我還是很期待豐田可以在不久給我們一個驚喜的。很好奇第一款搭載的車型會是哪個。（好可惜86的可能性幾乎是0。）一該款發動機主打兩個性能，熱效率高和比輸出功大。所謂比輸出功大主要是通過減小氣缸直徑，在保證氣缸容積不變的前提下去增大活塞行程從而提高壓縮比。而燃燒效率主要由燃料是否充分燃燒即吸入空氣量和燃料利用率，以及泄露率來決定。而該款通過改變吸氣流道和氣缸夾角去減小吸氣過程中空氣流動阻力，從而增加吸入的空氣量使燃料能夠更加充分的燃燒。同時，通過改變汽油的噴射方式使汽油與空氣能夠快速充分的混合，在相同的時間裡汽油可以更加充分的燃燒從而使熱效率增大。另一方面，通過活塞行程的增加和吸氣口和氣缸的夾角，去增大氣缸內工質從吸氣口返流的流動阻力減小泄露量，使燃料的利用率增大從而也使得熱效率得以提高。還有，通過增大氣缸直徑和吸排氣閥的夾角可以減小氣缸的余隙容積，提高容積效率，使熱效率提升
提高發動機的壓縮比也可以提高發動機的熱效率，這個具體的公式忘了，熱力學完全還給老師了。。。目前發動機熱效率一般30%左右，跟什麼油耗、動力這些東西不一樣，熱效率想提高哪怕是一點都是很困難的，豐田這個達到40%那絕對是神話一樣的存在，但我持保留態度，熱效率最直接的反映就是油耗，到時候看這個發動機的油耗就可以了
知乎關注這個事的人還沒有微信多，學熱動的小夥伴都哪裡去了~關於技術方面我也是看了翻譯和樓上的回答了解的，就不班門弄斧了。關於帶來的效果倒是可以胡亂預測一下，豐田發布的這款發動機會讓國內的汽車企業在發動機研發方面更傾向於降本和質量穩定性，就這樣~
這是和潮流背道而馳的落伍科技。尾氣污染固然是污染，但熱污染也同樣是污染。所以對於一個負責任的企業來說，同樣應該考慮尾氣排放的溫度。正是基於這樣的雙重考慮，渦輪增壓才不可阻擋。一個熱效率高的化學能轉化成動能的過程應該是把尾氣回收加壓再利用的過程。這種自吸的高效率帶來的結果是尾氣溫度的尷尬。渦輪加壓不划算，直接排放熱眼睛。從一開始科技樹就點錯了。就好像現在三代機的技術又提高了，或者在機械化時代更新了騎兵戰術。41的熱效率，渦輪增壓都不好意思提吧
可能答非所問，看了樓上幾位的回答一下子就想到這台發動機的誕生和豐田與馬自達的合作有關。13:1的壓縮比，缸內直噴，阿特金森循環和奧拓循環切換。樓主其實可以參考下創馳藍天發動機的原理
發動機就看油耗和乘駕感，包括動力，加速，平穩性。其它什麼概念都任他吹。
日本人現在做東西不行，弄概念，吹牛皮，做假賬最牛。未經過市場驗證前千萬別傻乎乎相信。
比如地球夢積碳發動機，知乎都別忽悠的成立了飛度教。另外日本人或精日本人還善於抹黑競爭對手的技術，比如T發動機燒機油，比如Esp浪費錢。現在不都用上了？推薦閱讀：
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