图1 更小、更轻、更强且更节油：1.2L TSI发动机代替了大众公司原来使用的1.6L自然吸气发动机

波及到汽车工业领域的经济危机，促使人们转变思维方式，同时也促进了技术进步。在2009年5月份之后，已经出现了一些有关高效发动机以及小型化和电气化的解决方案。

高效动力

作为汽车工业领域中的技术领先者之一，宝马公司推出了其高效动力（Efficient Dynamics）设计理念。该公司与设计技术公司Altran公司一起研发设计的新型概念车已经具备大批量生产的能力。现在，他们的下一步工作是：将全可变气门技术、直接喷射技术和增压充气技术都集为一身的全新的、更加节油的车型投入批量生产。目前，具有这些优异性能的直列汽油发动机已经在按照欧洲共同体规定的车辆测试循环进行测试。与基本型发动机和自然吸气的发动机相比较，可降低油耗达12%，可满足欧Ⅵ排放标准；同时，该款发动机的输出功率也提高到了225kW（增加了12%）；转速在1200～5000r/min之间，最大输出扭矩约400Nm（提高了25%）。

图2 现代化的技术应使汽油发动机节约燃油40%

汽油机小型化

大众公司则是更加坚定地推进其汽油发动机的小型化进程，用1.2L的TSI发动机替代1.6L自然吸气发动机。他们坚持不懈的努力收到了很好的成果：燃烧室容积减少了25%，而功率则保持不变，经济转速范围内的输出扭矩提高了14%，与Polo轿车使用的老一代1.6L发动机相比，其标准油耗减少了17%。

出于降低成本的考虑，这种发动机每个气缸只有两个气门，有一根由链条驱动的凸轮轴。同时，油泵和很多其他发动机运动部件的摩擦力也得以降低。由IHI公司研发生产的增压器可根据需要，经马勒公司生产的调节器进行调节，经废气阀短接。其他供应商还有，如6孔喷油嘴的供应商马涅蒂－玛瑞利公司和发动机控制器的供应商大陆公司等。这些供应商们在减轻产品重量方面下了很大的气力：89.5kg的发动机比2008年的1.4L TSI发动机减轻了24.5kg。

据FEV公司研究分析：小型化是发动机的一个发展趋势。该公司对两缸和三缸汽油发动机的潜力和极限进行了分析，并设计出了一种虚构的小型轿车采用的1.1L 三缸双气门自然吸气发动机，没有采用可变气门技术。

在单缸容量0.8L时，这种两缸和三缸的发动机都到达了最高的小型化水平。三缸发动机的油耗降低了5.6%，两缸发动机的油耗降低了7.2%。为了达到这一基本型发动机的行驶功率，FEV公司对这种基本型发动机配备了增压系统或者采用部分可变气门技术。

图3 新型汽油发动机还有很大的节油潜力可以挖掘

一般来讲，有增压器的变型型式成本价格都较高。另外，它还要有较低的油耗，即使是在现实的工作使用中油耗一直未达到欧洲驾驶循环要求的情况下，油耗也应有所降低。

自然吸气发动机的变型型式在性能上也有所改进。其节油性能虽不像增压发动机一样显著，但是在欧洲行驶测试和现实的车辆驾驶过程中，其节约性能和排放性能等方面都表现地不错。而研发初期希望改善的方面仅仅有费用（三缸发动机）、噪声和震动（两缸发动机）。

总体来讲，各种小型化方案的效果都不错：它们都比原型号要节约4%～9%的燃油，而且动力性能都有所提升。

阿尔法－罗密欧公司从2009年5月份开始紧锣密鼓地把第一款可以批量生产的电－液气门控制的发动机推向市场。从2009年年中开始，1.4L汽油（自然吸气和增压）发动机的每一个气缸都有自己单独的机械和液压进气门开启和关闭系统。这就显著提高了发动机的效率，尤其是发动机在部分负载时的效率。它允许车辆在停止液压系统一个电磁阀工作的状况下行驶，用排气凸轮轴的一个辅助凸轮控制进气门的开启。

借助于这种进气门的电－液可变控制方式，能够使节气门挡板始终保持开启状态，从而极大地减少节气损失。据阿尔法－罗密欧公司介绍，这种进排气控制方式能够减少最多25%的油耗，提高发动机功率至10%，输出扭矩提高15%。另外，通过发动机内部的废气再循环利用，可以降低最多60%的NOx排放，CO和HC的排放最多也可减少40%。

除了1.4L的汽油发动机以外，将来也会有采用这一技术的两缸发动机问世。它的CO2排放量小于80g/km，达到一个新的水平。

同样，博世公司也认为降低油耗有很大的潜力。其研究报告显示，在今后的5～10年内，汽油发动机和柴油发动机的油耗将比今天要减少大约40%。考虑到仍可以进一步降低车辆行驶时的空气阻力、滚动摩擦阻力和车身重量等因素，博世公司认为，汽车油耗有可能是今天的一半！

新型高性能发动机

那时所需的是一种被称之为集中增压的技术。在汽油发动机研发过程中最重要的关键词就是：直接喷射、增压充气、小型化（缸数减少、气缸容积减小）、可变气门控制和混合驱动。在压燃的柴油发动机中，其最主要的关键词就是改进燃烧过程、小型化、混合驱动和改进排气系统。

这种采用集中增压技术的高性能发动机有着今天发动机相似的功率数据，但却有着不同的燃烧室容量、重量和油耗。其缺点是：价格明显要高于今天的发动机。

梅赛德斯－奔驰公司的ML 450型混合动力轿车与宝马公司X6使用通用发动机的混合动力轿车相当。ML型轿车的驱动系统使用的是3.5L的汽油发动机、两台功率各为60kW的电动机、一个镍氢电池、四个固定变速装置和两个在城市和乡村行驶时使用的CVT调节装置。这样一来，就有了一种与S 400混合动力轿车完全不同的电力支持的混合动力轿车。

AVL公司在带有增益增幅器的电力驱动混合动力和带增压发动机的混合动力发动机研发方面积累了丰富的经验。增压混合动力技术去掉了电动机在增压发动机轿车启动和加速时的缺点。借助于这第二个驱动动力源，使得内燃机在其特性曲线范围内也能保持最高效率，并在这种最高效率状态下工作。这种混合动力系统极高的输出扭矩，允许车辆在低速运行时有较高的车桥传动比，因此也能降低油耗。或者，在速比不变的情况下，发动机尺寸可以缩小到更小的程度。采用这一技术的样车比传统的、大批量生产的车辆能够节约25%的燃油消耗。

AVL公司采用的增益增幅技术蓄电池驱动解决方案能够行驶的距离只有100km，但已满足了在德国境内大部分地区的行驶需要。在长距离、高电力需求的行驶过程中还是要靠发动机来驱动。借助于来自油箱的能源储备，这种蓄电池的体积明显地减小了，借助于锂电池技术使其成本比当前的其他混合动力技术要便宜1万欧元。另外，其总的续驶里程明显要大于纯粹使用蓄电池驱动的车辆。

由于这一方案中的发动机并不是一直在工作，因此可以设计地更紧凑且更简单，只用15kW功率的发动机就可以了，相当于一台两缸发动机或者一台转子发动机。由于这一方案中采用的是单点工作的驱动模式，因此旋转活塞式发动机重新引起了人们的兴趣：它具有很高的运行平稳性、功率大且体积小、占用空间小。一个集约式的增益增幅式混合驱动模式，包括油箱、冷却、通风和减振消音在内，所需的空间容积大约只有160L（66cm×72cm×39cm），可以方便地找到合适的安装位置。