關於德系發動機與日系發動機誰更好，一直都是很多朋友爭論的對象；實際上二者在幾十年前分別走上兩條不同的發展之路，可以說無論在理念方面，技術方向，德系與日系都存在著很大的不同之處；對於內燃機來說，燃燒就是本質，但也同樣是最難攻克的問題，各位也都清楚提高內燃機的燃效有多難？幾十年來也僅僅是提高了幾個百分點而已；所以德系車企很理性的看待了這個問題，與其花費時間，金錢去博一個可能性，不如踏踏實實的搞渦輪增壓，既可以更容易的提高升功率，提高低轉速下的扭矩；又能降低排量而實現發動機的小型化，輕量化，最重要的是可以讓發動機低轉速化，減少高轉速的摩擦損耗，所以說渦輪增壓技術的確為提升動力以及降低油耗做出了很大貢獻，因為這是個兩全其美的路線，德系車企的思路在於不指望燃料的燃燒能釋放更多的能量，但可以通過其它方式降低能量的損耗，這就是渦輪增壓產生的實際意義；而日系車企則不然，他們沒有迴避掉內燃機燃燒的本質，他們想通過提高燃燒效率的方式來讓燃料釋放更多的可用於做功的能量，所以日系車企這麼多年來一直迴避渦輪增壓；而德系車企則不談燃效，所以這麼多年德系，日系的發展方向漸行漸遠；不過隨著十幾年的各走各路之後，德系，日系又開始逐漸相互接受對方的思路，或許德系，日系發動機在未來的發展中，終究會存在交集！
壓縮比
日系車的發展思路
實際上在日系車最原始的發展思路中，本來就沒有渦輪增壓這一環，日系車企更喜歡針對燃燒的本質去進行攻堅，簡單點說就是想通過相應的辦法不斷的去提高壓縮比，從而使自己的發動機在提高熱效率的同時，獲得更大的動力，也就是說在日系車企最初的設定中就是想依靠不斷提高發動機效率（發動機效率可分為熱效率，推進效率，總效率），而發動機效率的提高理論上是可以獲得更大動力以及更好的燃油經濟性的（也就是說二者可以得兼，簡單點說就是每循環內浪費的燃油量被降低，所以省油了，而在高壓縮比的作用下，動力自然增強），而想要提高發動機效率，增加機械壓縮比是最直接，也是最有效的方式，所以在直噴技術的輔助下，日系車的壓縮比真的做了上去，比如豐田的2.5L發動機的機械壓縮比做到了13，但過高的壓縮比又受到燃油品質的限制，比如發動機為了防止爆震會自動推遲點火時間，這樣一來發動機的實際壓縮比就降低了（機械壓縮比是固定的，但燃燒時的實際壓縮比卻是根據具體的實際情況而改變的，當然這與日產的可變壓縮比是兩回事，因為日產的可變壓縮比變的是發動機的機械壓縮比），所以預期中的更低油耗，更強動力在實際燃料環境中很難實現；
可變氣門技術
所以日系車企在民用車方面嘗試了多年的自然吸氣，終究很難達到最初的設定；高壓縮比受到燃料限制，高熱效率受到轉速限制（最高熱效點在固定的轉速區間），所以無論是動力還是省油，都無法達到預期；因為對於自然吸氣發動機而言，想要獲得動力依然需要靠拉昇轉速來實現，轉速高了就與發動機低轉速化的大方向相悖，其次高轉速對於燃燒質量，排放都有著很大的影響（高轉速躍過了最佳燃效區間）；當然為了解決高轉速時的進氣不足問題，日系車企率先研發了可變氣門技術，以及後期的升級版可變氣門升程（原理就是延遲關閉氣門的時間，增加氣門的開啟角度，因為發動機高轉速時，氣門開啟時間太短暫，不足以完成進氣，排氣，所以才產生了各類可變氣門技術），高轉速下的確改善了自然吸氣發動機的動力性，但高轉速下的油耗就抑制不住了，不要去想什麼高熱效率，因為最高熱效率轉速區間往往在2500-3000轉以內（豐田2.5L發動機），這個轉速區間是很尷尬的，勻速巡航低於這個區間，而給油加速發動機轉速又很容易高出這個區間，所以高熱效率發動機在臺架上固定轉速區間運行可以獲得超理想的燃油經濟性，但放到車上就是另一碼事了，效率再高實際用車時達不到也沒用；所以日系車企利用高熱效，高壓縮比的方式相同時獲得動力，低油耗的想法是不切合實際的，但在未來或許可以成功！
CVT發動機的工作原理
很多朋友會抱怨，為什麼日系車企很喜歡用CVT變速箱？成本優勢是一方面，但主要的是CVT可以通過隨意改變轉動半徑的兩個輪子來將發動機轉速牢牢控制在最佳燃效轉速區間，這就是CVT的厲害之處；比如2.5L的凱美瑞，120千米勻速行駛，轉速可能僅僅在2000轉左右（甚至會更低），這樣距離2500轉的最佳燃效轉速還低了一部分，可給油拉高轉速，車子就超過了120千米的限速，而降低擋位來保持2500轉以上，行進效率又低了，所以即便有40%的熱效率但在實際用車中根本發揮不出來；這個時候CVT的優勢就出來了，它可以時刻將轉速控制在最佳燃效轉速，比如100千米時，轉速壓在2500轉；當車速上升到120千米時，發動機轉速還可以控制在2500轉（130千米時估計也行），所以這就是CVT的獨到之處，雖然CVT的缺點一大堆，但想將日系發動機的理論高熱效轉變到實際，還真離不開它；
豐田40%熱效率發動機
德系車的發展思路
德系工業領域自帶豪門光環，所以在解決問題時更加靈活，豪門子弟不怕輸，所以德國設計師的思維很靈活，總會有天馬行空般的想象；所以德國人在面對發動機的發展之路時毅然決然的走向了增壓之路（機械增壓，渦輪增壓），而回避了內燃機燃燒的本質；利用渦輪增壓器這個外掛成功的實現了發動機低轉速化，減少了高轉速帶來的摩擦功損失，也避免了自然吸氣發動機高轉速時的燃燒不良，燃燒不良的問題，還讓發動機低轉速下的扭矩變得更加充足，實話說鄙人認為渦輪增壓發動機開著很舒服；渦輪增壓發動機在實現與自然吸氣發動機同樣級別的功率，扭矩時，可以擁有更低的排量，排量降低了自然可以讓發動機小型化，小型化就代表了發動機可以變得更輕，而更輕的發動機可以讓車子行駛時的載荷變得更低；所以德系渦輪增壓發動機雖然熱效率偏低，通過燃油燃燒產生的能量比不上臺架上的日系發動機，但它實現了低轉速（噴油少，摩擦損耗小），輕量化（行駛載荷低）從而也達到了省油的預期；而同排量下的渦輪增壓在動力上尤其時低鈕更是遠勝日系自然吸氣發動機，小排量自然吸氣發動機是可以通過高轉速來實現不輸渦輪增壓的動力，但低鈕不足的短板無解，誰沒事總能拉高轉速？如今擁堵的路況又怎麼會提供拉高轉速的場景？而又因為渦輪增壓器又能拓寬發動機的高效區間，所以渦輪增壓是內燃機未來發展中不可缺少的一環；
渦輪增壓系統
就這樣德系車利用不斷的增壓化，小型化換取了多年的成功，實際上的動力感受良好，測試工況下的油耗成績優異，所以這麼多年來德系渦輪增壓戰略玩的風生水起，但雖然提供了充足的動力又保證了燃油經濟性，但終究要面對更加嚴峻的排放規則考驗，而想提高排水平放就必須實現低溫排放；這個時候德國人就不得不考慮米勒循環了（阿特金森的大表哥，阿特金森通過進氣門晚關來實現；米勒通過進氣門早關來實現；阿特金森適合自然吸氣發動機；米勒適合渦輪增壓發動機），依靠米勒循環可以有效降低發動機的排氣溫度，而排放溫度的降低就可以有效減少氮氧化物的排放；下面列舉3個化學反應方程式。。。
- O+N2=NO+N，反應溫度在2000開以上，實際溫度=2000-273.15（0度）=約1727度
- N+O2=NO+O，反應溫度在300開以上，實際溫度=300-273.15（0度）=約27度
- N+OH=NO+H，反應溫度在300開以上，實際溫度=300-273.15（0度）=約27度，開代表開爾文
所以通過上述三個汽油燃燒時的連續反應式，我們可以看到第一個反應式是建立在1727度的高溫條件下，而二，三反應都建立在常溫下，而如果我們可以終止第一個反應的產生，那麼後兩個反應就不會出現，而想避開第一個反應的產生，就必須保證缸內溫度低於1727度（這個溫度指的是燃燒後的氣體溫度，並非經過散熱系統降溫後傳遞到機體上的溫度，所以朋友們不要覺得這個溫度會把發動機融化，等傳遞到機體上的溫度就很低了），只要避開第一個反應的生成，就能徹底消除尾氣中的NO（一氧化氮，而二氧化氮本身就很少，所以忽略不計，需要解決的就是一氧化氮）；而大多數發動機在每個循環至少都有30度（曲軸轉動角度）以上的時間保持在2000度以上，甚至個別時候溫度可達2200度以上，所以這就是奧托循環內燃機的實際工況，想讓缸內氣體溫度低於1727度幾乎是不可能的，所以這個時候德國人也沒轍了，為了應對排放減少尾氣中的氮氧化合物，就只能選擇米勒循環，因為米勒循環屬於低溫循環，所以容易實現更低的缸內溫度，所以可以最大程度的避免N的產生，所以排放中的NO（一氧化氮）就會被很好的控制；所以德系車企以及歐洲那幾大內燃機巨頭如AVL，FEV等等都開始研究米勒循環技術。
奧托，米勒循環對比圖
其實寫到這，很多朋友都能發現，德系與日系在獲取所需時，都會走向對方的發展道路；比如日系車企把雙循環玩的很到位，高壓縮比極高熱效率，排放水平也很高；但動力，小型化，低速化做的不好，所以日系車企開始對民用車投放渦輪增壓技術（日系車企過去認為渦輪增壓器只屬於性能車，賽車而不屬於買菜車）；而德系發動機做到了動力足，小型化，低轉速化，但面對嚴苛排放法規就顯得無力，所以也及時的玩起了米勒循環，所以德系與日系在分道揚鑣幾十年後，似乎又有了相容的趨勢。。。所以德粉，日粉還要互噴下去麼？未來內燃機的發展趨勢必然是殊途同歸。。。米勒（阿特金森）+渦輪增壓（混動）=德系，日系發動機共同的未來，只不過增壓發動機的發展是完全一致的，但德國人（歐洲人）恐怕接受不了混動那孱弱的動力，雖然豐田開放了混動技術，但歐洲人會不會買賬就不好說了；至於單純的自然吸氣發動機在未來一定會被渦輪增壓，混動所徹底取代！
