带有涡轮增压和燃油直喷的小型化技术——这些时髦用语体现了发动机开发的主流趋势，即实现相当可观的节油效果并强化扭矩。

更好地挖掘革新潜力

燃油直喷是有效使用汽油发动机增压技术的先决条件。直喷时燃油气化使得混合气温度降低，从根本上降低了燃烧过程中的爆震倾向。同进气道喷射的发动机相比，燃油直喷可获得更高的压缩冲程的最终压力及合适的点火提前角，以兼顾燃烧的热效率和避免爆震。

当然，在节油和性能方面，汽油机的潜力大有可挖。低速时静态和瞬态扭矩相对于自然吸气发动机的不足始终是技术创新的焦点。例如，人们正采用多级增压来补偿较低的压缩比和小排量带来的影响。另一方面，高负荷油耗越来越受到关注，因为小型化发动机经常运行在较高负荷的区域，这样即便通过采用直喷技术在一定程度上限制废气的温度，也要求额外的浓混合气。

通过尾气冷却再循环来降低排气温度

如果能将尾气温度限定在小于900℃，就可以省去用于涡轮和排气歧管上的昂贵的镍基合金，并使可变几何尺寸（VTG）的涡轮增压器的使用成为可能。那样就能在低速范围内实现高达150Nm/L的扭矩，从而实现较高变速，进一步发挥节油的潜能。

这一解决方案依靠的是尾气冷却再循环（EGR）。此外，人们还在探索排气歧管和涡轮壳体的水冷却，因为仅有EGR，VTG增压器对温度的要求仍然难以实现。

挑战

目前的问题是：带冷却的外部EGR汽油发动机系统是一块未知的技术领地，特别当运行工况接近于全负荷时，就连柴油机也不使用EGR。EGR系统中由于冷凝作用可能锈蚀的尾气部件是一个潜在的风险。整体较高的温度水平对位于高温排气侧的EGR阀来说也同样是严峻的挑战。如果选择高压路径，即废气从涡轮前端导出，从压缩机的出口导入，对于某些运行工况来说，压力损失和驱动压力梯度必须得到优化。这样就会与完全的新鲜进气交换方式产生目标上的冲突。

将EGR统一分配到所有气缸，使其与新鲜进气很好地混合，也是研发的课题之一。水冷的EGR涡轮增压发动机由于相对较高的EGR通过量，对于冷却功率的要求是相当可观的。因此，发动机的管理就变得更加复杂，自动防故障策略成为必需。

马勒的未来方案

马勒擅长于未来汽油发动机系统的解决方案——完整的EGR系统、涡轮增压器和排气歧管、高度集成的带有间接进气冷却的进气系统和其他部件，如可变气门驱动和空气脉动阀，将更有利于换气及尾气的循环。