国产汽车发动机和世界最顶尖的汽车发动机差距到底有多大？
芯片的事情当然任重而道远，但就汽车发动机来说，答案是“没有差距”---甚至于说，我们自己就处于“世界顶尖发动机”的第一梯队。
“新能源赛道”极其之火，大家对“弯道超车”的概念也已经熟得不能再熟了，但根本不存在什么非要弯道超车的事情---因为，即使是直线也已经超车了。
对于普通人，尤其是长期接受老师傅们口口相传的“XX品牌可靠”，“手动挡比自动挡省油”等等说法以后，很容易建立起自己对汽车朴素认知---这些信息诞生、并存在于某一个时代，肯定有其道理，但对于日新月异的今天多少有些滞后。我第一次对国产发动机感到“震撼”的，是在2009年国庆阅兵时看到的红旗HQE2009，那是一汽的国产V12---即使是今天，你相信我们有自己的V12吗？
这台V12让我觉得，尽管市场普遍对国产发动机有看法，但我们真正要去尝试时，还是能做出成绩的---这个想法在随后十多年里得到了印证，只是“意难平”的地方在于，市场普遍的惯性认知并没有调整过来。
国产发动机从落后，追逐，到世界顶级的过程中，有很多故事。
欧、美、日、韩的发动机至少在2016年之前，都是有优势的，只不过在“能源”背景下，大家认知上出现了分歧。比如欧洲对新能源的先驱态度迟迟没有落地，比如日系对混动的沉迷，比如美国把柴油当做战备物资严格管控等等，这些想法最终导致他们在产品规划上都有一些犹豫。
而在2016之前，“唯快不破”，以新打旧，通过代差实现降维打击的思维还没有普及，汽车行业里，整车三年小改五年换代的情况还很常见，一个发动机产品，连续用上十年并不是什么魔幻的事情---这就导致了合资品牌在发动机的迭代速度上极慢无比，而国内的速度大家有目共睹。
最致命的不仅仅是主观能动上的“快”，还有客观条件的“快”---前面有路可循的时候，你不至于走弯路，2009-2015年期间，我知道自主品牌都在疯狂地对标各个合资厂家的发动机，并通过FEV、AVL等咨询厂家来帮助自己迅速建立起研发体系，尤其是光学单缸机。也就差不多是在2016年前后，自主品牌发动机开始追上了主流水平。
再往后就是自然而然的事情了，后续的这些年里，自主通过2-3代机型的技术更迭，在2021年前后完成了技术路径上的反超。
那么，当我们在说一台发动机先进的时候，主要讨论的是什么呢？凭什么说“国产发动机已经世界顶级”了呢？
还是动力性和经济性，干脆就以“共和国长子”，一汽的作品简单聊聊。
动力性在整车的层面会讨论百公里加速，最高车速，爬坡，在发动机上常说的是功率与扭矩，但这些参数对 “发动机”本身的评价都做不到客观---因为忽略了排量的要素。真正能用来评价、横向对比的关键，是“升功率”。
我曾经在维基百科上，对百来台发动机做过统计，趋势上还是能看到一些端倪---4L以上的性能怪兽主要是通过6缸、8缸甚至12缸来完成“总功率”的堆叠，但要论“升功率”，最卷的还是在1.5~2L的排量区间。就今天来看，70~110kW/L的数值，都是可以接受的---因为要继续论高低，还得看经济性，也就是热效率。
各厂家发动机的“排量-升功率”关系
热效率体现的是对“能源”的利用水平，它完全可以把话题提升到“熵增”，并进入到“黑暗森林”里的文明问题里去。今天能够量产的发动机，最高热效率大概是在43%左右---这当然很有意义，但你要知道它一般也意味着功率、扭矩不如人意，凡事都要有所权衡，使用这种“高热效率”的机器一般得有三电的辅助。
真正的发动机天梯图，大概是下面这样的（手画勿喷），在同时考虑升功率与热效率的情况下，越靠近右上角的数据越先进。
发动机性能天梯
我简单分了几个区，这里头容纳了通用、大众、丰田、本田，以及奇瑞、领克等等这些年大家能想到的作品，里头可以看到三种典型的机器设计思路：高升功率，主打动力性；高热效率，主打混动车型；以及兼顾二者的家用型机器，一般是10W+的车型搭载---你很难用单一的指标去衡量一台机器“好不好”，因为对家用车来说，必须在确保一定程度上的动力性指标，再去讨论“热效率”才有意义，所以这个图越靠右上角，越先进。
红旗1.5T可以落到“世界级领先产品”的范围里，与各大合资品牌一比高低。
这是国产发动机今天既定的“先进”事实了。
那么，“先进”到底体现在哪里呢？
把热效率这个值拆开，就能讨论这个事情---我们常说的有效热效率，其实是“指示热效率”，和“机械效率”的组合，前者是核心的燃烧，而后者则看系统。
一汽红旗2.0T发动机
在“燃烧”这个范畴上，我们想要解决的问题主要是“把汽油里的能量，充分地压榨出来”，这是个很复杂的过程---不论是哪一种形态的燃料，最终都会在高温下形成气态，然后与氧气混合，在外界能量的输入下长链分子开始断裂，电子开始形成激发态并发出不同颜色的光，形成我们肉眼可见的火焰。
火焰燃烧过程
发动机在燃烧系统的设计上需要对这一个个步骤进行考虑。比如混合气的扩散形成，通常会是能否实现“充分、均匀燃烧”的一个关键点，而为了让油滴与空气更充分地混合在一起，一个很容易被想到的事情就是：让液态汽油分裂为更细、更多的液滴，与空气形成更大的“接触表面积”，可实现这一点其实很难---一个数字可以感受到这个“难度”，350bar。
红旗的1.5T和2.0T，使用的是燃油直喷，喷油压力是350倍的大气压力---通过超高压力让燃油迅速“雾化”，这项技术是能坐稳“世界级”序列的前提。
如果说350bar高压直喷是“热效率”的保障，那么动力性如何解决呢？
一汽红旗1.5T 电控双流道增压器
简单说就是，烧一滴油解决不了的问题，就烧两滴。动力性的目的是在单位时间内释放出更多的能量，无法提高动力性的瓶颈一般不在于“你没有那么多油可以喷”，而在于“你没有足够的空气”，这是增压器的意义---但这种认识属于十年前大行其道的down sizing。从“主流”到“世界级”的真正差异，在于对“低速扭矩”与“涡轮迟滞”问题的解决上。“增压机型”被诟病的问题主要在于，发动机低转速时尾气能量不足，无法带来足够的增压压力，而建立压力的过程又需要一定时间，且四缸机各个气缸的排气，最终都会汇总到总管里去，每股气流的脉冲存在相互干涉。
于是一汽就拿出了“电控双流道增压器”---“双流道”解决了“脉冲相互干涉”的情况，而电控调整放气阀可以实现压力的调整，在更大程度上提升低扭特性与响应性。在红旗的1.5T上，扭矩平台的下限可以从常规的1500r/min左右向下拓展到1300r/min，响应性提升30%以上。
从燃烧往外看，红旗的1.5T与2.0T还有许多新颖的技术，比如全铝轻量化，比如在活塞孔、轴，以及与缸体配合的结合面应用了类钻石涂层、树脂涂层，很大程度上降低了摩擦损失---这就是后半截“机械效率”的优化过程。
一汽红旗1.5T 身带镀层的活塞连杆组件
再比如通过可变机油泵实现不同工况下的油压控制，比如对冷却系统的电气化，把传热问题从“冷却”这个基础概念拔高到了“热管理”，从而实现热机时间的大幅缩短---除了节油减排之外，“快速热机”在东北的冬天意义何在不言自明。
等等等等。
就是这些实际存在的“技术”，在天梯上呈现了一台“世界级发动机”的数据，我们也因此得到了文章开头的答案：国产发动机技术，已经跻身世界顶级。
我们的发动机会仅止于此吗？
从工程机械的角度来看，发动机外围系统的形态，比如润滑、冷却等等系统，已经给足了自由度，“代差”式更进一步的空间并没有那么大，未来发动机的技术瓶颈主要在于“稀燃”，我们已经在做相关技术规划与储备，与此同时国外也没有太多的声音---从这点看，我相信国产发动机在未来很长一段时间，都能站在“世界顶级”的序列上。
最后从整车的角度聊聊，“顶级发动机”应有的表现吧。
就以上面提到的一汽1.5T、2.0T为例，比较典型的车型是红旗HS3（两种动力都搭载了）。
一汽红旗HS3
严格意义上来说，在无混动系统加成的纯燃油车型，这个时期综合油耗能在7L/100km内是个比较好的状态，红旗HS3-1.5T的版本能做到6.8L，算是可圈可点---如果是HEV，可以进一步下降到5.9L。
至于2.0T的四驱顶配版本，也仅仅是7.5L而已，但是它的百公里加速最快可以到6.9s---要知道这是一台SUV！
所以说，这几年国内的汽车行业，“卷”是真的很卷了。
红旗HS3 下灯组对“年轻”的诠释
四月上海车展，欧洲多外资品牌的高管重回中国市场，都对国产汽车觉得不可思议，猜价格的时候往往要要多猜一大截。就红旗HS3来说，在二十万以内的价格上卷“设计语言”，在从前是想都不敢想的事情---这本来是“功能至上”的产品区间，要谈“设计语言”一般都是豪华阵营的专属。而且，要说在“红旗”品牌上讲述传统中国文化是理所当然的，但要同时兼容“年轻世代”的审美则会相当困难。
红旗HS3上有几个值得被注意的细节，能让人感受到“设计语言”的巧思，比如下部分灯组两侧进气口的设计实际上是对战斗机机翼元素的借鉴，充满了“运动感”。再比如内饰是以“驾乘者”为中心的环抱结构，但两侧特征逐次展开，纵向视觉精致而富有层次感，也是在强调运动氛围。
这种塑造“氛围感”的设计思考，过去在这个级别的车型上是非常少见的。
红旗HS3 内饰对运动氛围的塑造
对于当下年轻人最为流行的“科技感”，顶配红旗HS3也一应俱全，AR HUD大幅度降低了扭头看导航的频率，自动泊车、自适应巡航、紧急制动，等等驾驶辅助功能对安全上的提升也可以给人很强烈的感知。
红旗HS3 AR-HUD
你想要啥配置，基本上都有了。今天国产车的性价比、体验和十几年前相比有了很大程度的提升，主要得益于自主品牌在研发能力上的飞跃。今年开始各个厂家已经开始了出海的进程，在更高的舞台上去“卷”。
这一切的起点，都是十几年前我们对“发动机”自研的坚持，因为有了自己的发动机，才有底气造好国产车，而有了第一波国产车的底蕴，才有了后来未来的星辰大海。
所以再回到最开始的问题，我们和世界顶级的发动机差距有多大？
以宏观视角来看这个问题，顶级从来不是指百万级跑车的发动机，真正能解决普通人的交通问题，能为全人类节能减排的发动机，才是真正的顶级发动机。一汽的1.5T、2.0T发动机系列，在整个汽车工业上，是“坚持自主技术”的一个缩影，也是真正能够“让普通人感受到科技文明进步”的那个产品，其所搭载的红旗HS3，就是那份答案。
因此，我觉得这个“差距”，没有了。我们自己就在定义“世界顶级”。