都2026年了，大家全在聊电车和智驾，怎么不少混动车的发动机马力反而变小了？

这几年看混动新车的宣传广告，发动机热效率的数字一直在往上蹿，从早几年的41%、43%，一路报到了46%往上，可要是翻开参数表去仔细看，不少新出的混动发动机，只看账面上的最大功率和扭矩，反而比同排量的纯燃油机还低。

早在2018年丰田推出2.0L Dynamic Force发动机时，这种分化就已经摆在明面上了。同样是1986cc排量，常规燃油版最大功率126 kW、最大扭矩205 N·m，几何压缩比13:1，峰值热效率40%，而混动版最大功率降到了107 kW、扭矩180 N·m，几何压缩比提高到14:1，峰值热效率做到41%。

图注：丰田2018官方发布的2.0L Dynamic Force

原因也不复杂，纯燃油车只有发动机一个动力源，从怠速起步、市区跟车到高速超车，所有转速和负荷都需要自己顾上。到了混动车上，起步和市区慢行本来就是内燃机最费油的区间，完全可以让电机先上。比如本田e:HEV就能在起步和市区行驶时由电池供电、电机驱车，发动机可以不点火；急加速时电池还能出力帮一把。

既然起步和加速的瞬时出力有了电机分担，发动机在保证整车动力够用之余，就不必再去拼那个最高功率点，可以把重心放在省油上。何况最大功率和最高热效率测的本来也不是同一个工况点。

图注：同年发布的transaxle

发动机的高热效率从哪里来

注意看前面丰田那两版参数，混动版的几何压缩比从13:1提高到了14:1。在气缸里，做功时燃气膨胀的越充分，燃料热量转化为机械功的比例就越高，但是如果把压缩冲程也按同样高的比例去压缩，混合气在压缩末期温度和压力过高，很容易引发爆震。

要绕开这个矛盾，现在普遍用的是配气式阿特金森或米勒循环，不用改活塞连杆的机械结构，只调整进气门关门的时间就行。拿进气门晚关来说，活塞到底部（下止点）开始往上走了，进气门还故意留着不关，把刚吸进气缸的一部分气体又推回进气道，等气门关上，压缩冲程已经过去一截了，但是到了点火做功的时候，燃气还是推着活塞走满整个做功冲程。

少压这一截，不仅不容易爆震，部分负荷时节气门也能开大些，顺带减少了进气节流损失。只是往回吐了一部分气，在自然吸气、其他条件接近的情况下，留在气缸里干活的气体少了，出力也会受影响。

纯燃油发动机用这套思路时，还需要兼顾大负荷下的进气量，比如奥迪A4 2.0 TFSI ultra在部分负荷靠进气门早关来缩短有效压缩，到了高负荷再调整气门正时、配合涡轮增压把进气量补足。反过来，自然吸气的混动专用发动机自身就有电机来搭把手，少掉的那点出力有电机顶上，工程师自然敢把这种省油的配气设定用的更彻底。

几何压缩比拉高之后，气缸胖瘦的比例也得跟着配合。按我们的直觉设想，同样转速下短行程的活塞往复速度更慢，高转性能机确实偏爱大缸径、短行程；可不少主打高热效率的家用汽油机反而走小缸径、长行程的路子，比如前面那台丰田2.0L发动机的缸径是80.5毫米、行程97.6毫米，行程比缸径长出两成多。

道理就在活塞推到顶（上止点）剩下的那点空间里：

单缸排量固定时，几何压缩比一拉高，上止点的燃烧室容积本来就很小；要是缸径再做大，燃烧室就会被压成扁薄的一层，热量更容易从缸盖和活塞顶这些壁面散掉，火焰往气缸边缘传播的路程也变长，末端混合气受热受压时间一久就更容易爆震。反过来把气缸做细长一点，上止点燃烧室更紧凑，配合高滚流气道，进气时更容易在缸内形成纵向翻滚的气流，让点火后的火焰烧得更快。

当然行程也不能无限制拉长，还需要顾及发动机高度、高转速下的活塞速度以及缸盖上布置气门的空间；只是混动发动机平时很少去拉高转，往长行程偏一点，热效率这笔账更划算。

气门正时和气缸几何只是其中两环，高热效率靠的是整机一块儿减损。比如比亚迪2021年在一篇SAE论文里介绍过DM-i专用的那台1.5L自然吸气发动机，有效热效率做到43%，除了把几何压缩比拉到15.5:1，并用上长行程、高滚流气道和阿特金森循环，还在另外两处省了功：

一是把一部分废气冷却后重新引回气缸（冷却EGR），压低燃烧温度，进一步压住爆震并减少进气泵气损失；二是把水泵这类附件改成电驱，按冷却需要调节转速，不必一直跟着发动机转速走。

图注：BYD欧洲SEAL U DM-i产品页技术卡Ultra-Efficient Xiaoyun Hybrid Engine

台架上的46%，离路上省油还隔着几道关

单看各家公布的数字，2023年东风报过45.18%，比亚迪DM-i报过46.06%，2025年吉利EM-i的1.5L发动机报到了46.5%。不同厂家的具体机型和测试条件未必一致，不能直接拿这些数值排座次；更值得留意的是这类效率算在哪一层、在实验室里又是怎么测出来的。

前面提到的“有效热效率”，算的是发动机曲轴真正输出的机械功占燃料热量的比例，进排气泵气损失和内部机械摩擦都已经扣掉了。拿国内中汽研华诚2020版的汽油机能效认证规则来说，用的就是这个定义：测试时把发动机单独架在实验室台架上，在它最省油的那一小片转速和负荷区间里精细测出最高点。

就算把41%和46.06%当作两台发动机的有效热效率最高点来换算，做同样多的功、烧同一种汽油（燃料热值相同），46.06%那台按重量算确实能少烧约11%的油。但这只是两台机器在各自最高效率下的理论问题，不是拉到同一转速、同一负荷下同场对比，装上车开出门更不等于能省11%的油。

看到车用汽油机热效率报到46%往上，可能也有朋友会好奇，这是不是快追上远洋大船上的低速柴油机了？

其实把两者的体型和跑法摆在一起看，差别还是很明显的。拿远洋商船用的WinGD X92-B低速二冲程柴油机来说，单个气缸的缸径就有920毫米、活塞行程约3.47米，行程缸径比高达3.77，整机干重上千吨，额定转速每分钟只有70到80圈。它走的是压燃路线，不用担心汽油机那种末端混合气自燃爆震；活塞底下还带着十字头机构，连杆的侧向力由十字头导板扛住，不用活塞裙部自己去顶气缸壁。

按这台机器产品手册里的标称油耗和参考燃油热值换算，手册列出的从半负荷到满负荷那几个工况点，有效热效率都超过了51%，其中一套低负荷调校在65%负荷点能算到约56%。

车用汽油机是在茶杯大小的气缸里防着爆震，在台架最省油的那一小片区间里摸到了46%出头；远洋低速船机靠着近一米粗的气缸、超长行程和压燃循环，在常用负荷点上算出来的效率本来就高出一截，出海巡航时还能长时间稳在自己擅长的负荷段里跑。

家用车开出门可没有远洋货轮那么稳定的工况，而且能量从曲轴传到车轮，中间还有转换损耗。像是日产e-POWER这类串联混动，发动机带动发电机发电，发出来的电可以直接送给驱动电机去推车轮，有富余或不够时再由电池充放缓冲，并不是所有电能都得先进电池转一圈；而像前面提到的本田e:HEV，到了中高速巡航、发动机正好落在高效区的时候，离合器直接结合，让发动机直接带动车轮，省掉一道发电再用电的转换损耗。

可见光是从曲轴到车轮怎么传力，不同混动系统的损耗账就不一样，单看发动机台架上的那一个最高点，根本算不出整车的实际油耗。

而且车在路上跑的时候，量产混动也不只有固定在一个工作点上这一种跑法。还是拿日产e-POWER来说，新奇骏（X-TRAIL）平时常用2000 rpm左右的固定工作点，但也会根据充电需求和车速切换到别的工作点；2022款欧洲逍客（Qashqai）的e-POWER则加入了按需调速策略（Linear Tune），发动机转速会随着电机的用电需求往上走，把加速动力和车里的声音感受都顾上。

要是遇到长距离爬坡这类持续大负荷路况，路上需要的功率一直比发动机在高效点转换出来的功率大，电池不能一直补这个缺口，最后还是要靠发动机自己把输出顶上去。这也是为什么日产在2024年公布的一台专用增程研究样机上，一边在化学计量比燃烧下把最高有效热效率做到43%，一边又把升功率做到了85 kW/L（即每升排量输出85 kW）。虽然这还是研究样机，最高效率点和最大功率点也不在同一个工况位置，但说明哪怕是专门用来发电的增程机器，研发时照样要在高效率之外兼顾功率密度。

图注：研究样机在2000rpm、BMEP12bar的燃烧相位/BTE验证；RON98为43.4%，RON95标为估计43.0%。

电动涡轮、稀薄压燃，还有混动换代做的减法

家用车忙着省油，性能车则在拿电机改善涡轮响应。2024年发布的保时捷992.2 Carrera GTS，干脆在3.6L发动机的涡轮轴上装了一台电机。刚踩下油门、废气还没跟上的时候，电机先直接带动涡轮把增压压力拉起来；等到排气上来之后，它又反过来靠废气发电（最高11 kW），顺带把涡轮转速和增压压力也控制住了，连传统的废气旁通阀都省掉了。

图注：2024 911 Carrera GTS的单eTurbo

气缸里的燃烧方式也在继续演化。比如马自达在e-SKYACTIV X上用的SPCCI技术，走的是稀薄燃烧的路子，先靠火花塞点燃局部较浓的混合气，借着局部燃烧带来的升温和升压，把气缸里其余的稀薄混合气压燃；到了冷启动、刚暖机或者极高负荷时，再切回常规的化学计量比燃烧。

图注：Mazda官方Technology Forum的2017 SKYACTIV-X技术展示发动机

稀薄燃烧虽然是省油，但是尾气里氧气多，常规的三元催化器很难还原里面的氮氧化物。马自达的办法是在超稀燃模式下靠机内低温燃烧，直接把气缸里生成的氮氧化物压下来，这样只用三元催化器加颗粒捕集器就满足了欧洲Euro 6d排放标准。在马自达2025年的规划里，正在研发的下一代Skyactiv-Z还会继续扩大这套压燃模式的可用区间，并和自家的混动系统配合使用。

也有一些原本为纯燃油车打磨的精密机械结构，在混动换代时被做成了减法。最典型的是日产的可变压缩比发动机（VC-Turbo），它不用传统的单根连杆直接连曲轴，而是换上了一套多连杆机构，靠执行电机推动执行臂、旋转控制轴去改变下连杆的角度，让压缩比能在8:1（高负荷防爆震）到14:1（低负荷省油）之间连续调整；而且连在活塞下方的上连杆上下运动时摆角很小、更接近竖直，顺带减小了活塞与气缸壁的侧向摩擦。

搭载这套机构的发动机，在第二代e-POWER的SUV上还用来带动发电机；到了2025年欧洲发布的第三代e-POWER，换上新的专用1.5L涡轮机（官方公布热效率42%）后就直接取消了可变压缩比机构，日产官方给出的原因是发动机其他部位的改进已经让它不再必要了。

如果从机械结构上算总账，多连杆虽然卸掉了活塞裙部的一部分侧推摩擦，整套机构却多出了执行电机、执行臂、控制轴和几道连杆关节；放到专职发电、常用工况比纯燃油车集中得多的混动系统里，要是靠固定压缩比配合燃烧和配气改进就能把效率做上来，少带一套复杂结构确实会轻的多。

图注：2023日产VC-Turbo技术说明/工厂报道中的多连杆及活塞实物

所以哪怕到了2026年，内燃机里能改的地方依然不少。只是现在的发动机很少再单打独斗了，把它放回整套动力系统里看清它分到了什么活，才容易明白工程师为什么在这儿做加法、在那儿做减法。

图注：本田2024-12-18公布的Next-generation Mid-size e:HEV展示系统

参考资料

1. Honda Global Technology: Two-Motor Hybrid System "Honda e:HEV"

2. Cummins Intellectual Property: US Patent US8375904B2 (Early and Late Intake Valve Closing)

3. Audi Technology Portal: Audi A4 2.0 TFSI ultra

4. SAE Technical Paper 2017-01-1021 (Crossref Metadata & Public Abstract): The New Toyota Inline 4-Cylinder 2.5L Gasoline Engine

5. SAE Technical Paper 2021-01-1241 (Crossref Metadata & Public Abstract): Development of 43% Brake Thermal Efficiency Gasoline Engine for BYD DM-i Plug-in Hybrid

6. 东风汽车集团有限公司官方新闻: 公司发布新能源跃迁成果和三大科技品牌

7. Geely Global Media Center (2025-11-05): Geely Officially Launches Starray EM-i PHEV SUV in Indonesia

8. 中汽研华诚认证（天津）有限公司: 《乘用车用汽油机能效认证实施规则》CAC-PV18-047:2020

9. Porsche : New Porsche 911: T-Hybrid for significantly enhanced performance

10. Porsche Press Kit: 911 Drive Technology - Engine and Gearbox