关于丰田新发布最高41%热效率的2.5L直4汽油发动机视频详细内容是什么？
这台发动机到底有啥不一样？
首先，咱们得明白“热效率”这个概念。简单来说，就是发动机燃烧燃油产生的能量，有多少能真正转化成驱动汽车前进的动力。剩下的，大部分都变成热量散失了。所以，热效率越高，发动机就越省油，动力表现也会更好。
丰田这次能把热效率做到41%，核心技术可以概括为几个方面：
进一步优化的“阿特金森循环”+“米勒循环”： 大家都知道，丰田的混动系统非常牛，其中一个秘密武器就是阿特金森循环。这种循环通过延迟进气门关闭时间，增加压缩行程，减少了泵气损失，理论上能提高热效率。但阿特金森循环的缺点是低扭不足，功率会打折扣。
这次丰田在新发动机上，可能是在这个基础上，又结合了米勒循环的一些特性，甚至可能是一种更先进的“压缩迟化”技术。通过更精细地控制进排气门正时，以及对燃烧过程的深入理解，在保证一定动力输出的前提下，最大化地利用燃油能量。简单来说，就是让燃油在气缸里燃烧得更“充分”，更“干净”，每一滴油都能发挥出最大的作用。
高压缩比： 为了提高热效率，高压缩比是绕不开的话题。更高的压缩比意味着燃油在燃烧前被压缩得更厉害，爆发出来的压力也越大，理论上就能产生更大的动力。不过，高压缩比也容易引发爆震（发动机内部不正常的燃烧），所以这需要非常精密的控制技术。丰田可能采用了更坚固的活塞、曲轴，以及更先进的爆震传感器和ECU（发动机控制单元）来应对。
更高效的燃烧室设计： 燃烧室的形状、进气道的紊乱程度、火花塞的位置等等，都会影响燃油的燃烧效率。丰田肯定是对燃烧室做了大量的 CFD（计算流体动力学）模拟和大量的实验，优化了内部的气流和燃油喷雾，让混合气能够更均匀、更快速地燃烧。
低粘度机油和高效润滑： 降低发动机内部的摩擦力，也能减少能量损失。使用低粘度的机油，并优化了机油泵和油道设计，减少了运动部件之间的阻力，这也能间接提升热效率。
轻量化材料和结构优化： 减轻发动机的重量，虽然不直接提升热效率，但对于整车的燃油经济性和操控性都有益处。更轻的发动机意味着需要更少的能量来驱动它，尤其是在加速和爬坡时。
这台发动机的应用场景和意义
丰田这台2.5L发动机，很大概率会应用在他们自家的高性能混动车型上。
与电动机的完美搭配： 41%的热效率，意味着这款发动机本身就能提供非常出色的燃油经济性。当它与丰田引以为傲的混合动力系统结合时，效果会更加惊人。在很多工况下，发动机会尽可能处于高效运转区域，为电池充电，或者直接驱动车轮，而电动机则能在低速、起步等发动机会比较低效的工况下提供助力，或者在高负荷时分担一部分压力。这样一来，整套动力系统的综合燃油经济性将达到一个新的高度。
动力与经济性的双重飞跃： 以前很多人会觉得，追求极致省油的发动机，动力会有点“软”。但丰田这次的41%热效率，并没有牺牲太多动力。如果它还能应用在一些燃油车上，你会发现它不仅省油，开起来也不会显得没劲，甚至在动力响应上也会有提升。
推动行业技术进步： 丰田这次的表现，无疑给整个汽车行业都打了一剂“强心针”。当一个技术标杆被树立起来，其他厂商也会卯足了劲去追赶。这对于消费者来说绝对是好事，意味着未来会有更多更省油、更有活力的汽车出现在我们面前。
视频里可能展示的内容（可以想象的画面和解说）
如果有一个详细介绍这台发动机的视频，我猜大概会有这些内容：
1. 开场： 画面会聚焦在丰田的Logo，然后镜头缓缓推入，可能是在一个现代化的研发中心或工厂。背景音乐会比较激昂，营造一种科技感和突破感。
2. 工程师访谈/工作场景： 可能会采访参与研发的核心工程师，他们会用比较专业的语言，但也会尽量通俗地讲解这项技术的难点和突破点。可能会穿插一些工程师在电脑前进行模拟计算、在实验室里测试发动机零部件的画面。
3. 核心技术解析（动画/CG）： 这是视频的重头戏。会用非常精美的3D动画来展示发动机内部的工作原理。
气缸内部： 清晰地展示气门、活塞、火花塞的运动轨迹，特别是进气门关闭的时机，以及燃油喷射和燃烧的过程。
燃烧室设计： 会用特写镜头展示优化后的燃烧室形状，以及燃油雾化和混合气在燃烧室内的流动，强调“更充分的燃烧”。
关键零部件： 可能会展示特写的活塞、连杆、曲轴等，强调材料的改进和结构的优化，说明它们如何承受更高的压力和温度。
混动系统结合： 如果是介绍混动版本，还会展示发动机与电动机、电池组协同工作的动画，突出整体的效率提升。
4. 性能数据展示： 会用简洁的图表和数字，直观地展示这台发动机的各项参数，比如功率、扭矩，以及最关键的41%热效率。可能会拿它与上一代发动机或者竞品进行对比，让你一目了然。
5. 车辆实测/道路测试： 可能会有一些在赛道或实际道路上测试车辆的画面，展示发动机在不同工况下的表现，例如起步加速、匀速巡航时的油耗数据。可能会有车内驾驶员的采访，表达对动力和油耗的满意。
6. 未来展望： 视频最后，可能会展望这项技术未来的应用前景，以及对汽车行业可持续发展的重要意义。
总结一下，这台丰田2.5L发动机的41%热效率，是基于对传统内燃机原理的深度挖掘和精细打磨。它不是某一个单一的“黑科技”，而是多项先进技术的集成和创新。 就像是做一道非常精美的菜，食材（基础技术）要好，调料（控制系统）要精准，火候（燃烧控制）要到位，最后才能呈现出令人惊叹的美味（高热效率）。
可以想象，随着技术的不断发展，未来我们还能看到更多令人惊喜的内燃机技术突破。丰田这次无疑又走在了行业前列，为我们展示了内燃机尚未被完全挖掘的潜力。
网友意见
名为Dynamic Force Engine的这一台2.5升缸内直喷汽油机，称之为黑科技也不足为过。
丰田在官网上对该系列技术作出了阐释，好在有英文版可以一窥究竟。下文中分享给大家，再谈一谈我的一些理解，欢迎讨论。（来源：New 2.5-liter Direct-injection, Inline 4-cylinder Gasoline Engine | TOYOTA Global Newsroom）
先来看达到了什么样的性能：
以上两张图中，蓝色是发动机原机的油耗与外特性曲线，红色的是改进后的效果，可以看到最高效率从35%提高到了40%（传统车搭载的发动机最高热效率40%，混动版搭载的发动机最高热效率41%，这主要是因为两个型号的压缩比不同）。而最大输出转矩从230Nm提高到了250Nm。此外，该机器的相应速度也大幅提升。
这张图中黄色箭头表示踩下加速踏板的时刻，红色曲线表明加速度反应明显比原来要快，相应速度提高了大约0.5秒，这个提升是驾驶员可以明显感受到的。
那么这样的性能改善是怎么做到的呢，丰田将该发动机采用的关键技术罗列如下：
以上两张图中详细地罗列了该机器采用的每一项技术，看起来眼花缭乱，我选择几项有意思的来谈。
1. 该发动机使用VVT技术（可变气门正时），并通过VVT实现阿特金森循环（Atkinson Cycle）。这意味着该发动机会在某些工况采用阿特金森循环的方案，因而我认为该发动机41%的最高热效率点可能就是在阿特金森循环下达到的。这一点上我与 @JackyQ 的观点不同。 那么既然它也采用了阿特金森循环，为什么这一台发动机能够在实现高效率的同时实现高转矩呢？我的答案是：高效率和高转矩这两项指标并不是在同一个工况点实现的，也就是说，最高效率的工况点使用了阿特金森循环，而在大负荷高转矩输出的位置通过VVT改变进气门关闭时刻，改用了奥托循环。
当然，这一点是我的推测，图示的最高效率点位于2400转时约70%有效负荷的位置，这个点使用阿特金森循环是否可以达到，是未确定的问题。
（插播：什么是阿特金森循环，知乎专栏，引自 @张文川 的专栏，感谢。）
2. 高压缩比
这台发动机的压缩比达到了13，适用于混合动力版的压缩比达到了14，大压缩比有什么好处。在问题为什么汽油发动机不断追求更高的压缩比，柴油发动机不断地降低压缩比？未来是否会接近一致的压缩比？ - 姚昌晟的回答 - 知乎中，已经作出了解释。在这台发动机的视频中可以看到，原机采用进气道喷射，改进后使用了缸内直喷，这有助于使用高压缩比避免爆震，而高压缩比直接有助于油耗的降低。
3. 快速响应的EGR阀
废气再循环技术（EGR）是降低机内氮氧化物（NOx）排放的有效手段。至于EGR是否能够降低油耗，这一点并不绝对，由于能量损失的去向不同，EGR对油耗的影响是存在两方面的作用的，至于是东风压倒西风还是反之，要结合具体的工况情况以及采用的标定参数进行具体分析。但无论如何，快速响应的EGR阀有着极大的意义，因为在发动机的控制中，对喷油的控制频率可以很高，在循环间甚至单个循环内就可以调整喷油参数，但对空气系统则相对较慢，例如EGR，它的响应可能达到几秒的长度，其中EGR阀的响应速度就是很重要的因素。那么提高EGR响应有什么意义呢？因为汽车的行驶情况总在改变之中，发动机不会一直在稳态运行，当发动机工作状态发生改变的时候，瞬态过程中的特性如不加以优化，很可能比稳态情况要差得多。而优化瞬态过程的性能的前提条件，就是执行器响应速度提高。所以丰田特别提出的这一点，让我挺感兴趣。
4. 电动化附件
这一台发动机的水泵、节温器都是电动控制的。不熟悉发动机的知友可能有些奇怪，这有什么稀奇？要知道发动机上原有的这些部件都是机械部件，水泵是靠曲轴来带动，节温器则是根据冷却水温度高低来开启大循环给发动机降温。将它们改成电动化，有助于减少发动机本身的附件功耗以及传动过程中的机械损失，并且可以做到精确地调控这些部件的功率，真正做到按需供给。电动化附件一般来说可以给发动机的有效热效率贡献1-2%百分点。
5. 高速燃烧
除了上述的技术，丰田号称使用了“World First”的高速燃烧技术。这项技术是通过改进进气道（增宽气门夹角）和汽缸设计（更高的冲程/缸径比），加强了进气形成的滚流，有助于直喷燃油与进气的混合，快速形成混合气。更均匀的混合气意味着预混合燃烧比例的增加，燃烧速度有效提高。更快的燃烧过程直接意味着燃烧过程中传热损失的减小，且大部分情况下，燃烧会更加充分。下图左侧是对汽缸与进气道的改造，右侧是采用了激光熔覆的技术对气门座进行了加工。这一项工艺我的理解是用于提高该位置的机械强度。这项技术号称世界首创，是在于其在量产发动机上实现对气流的准确控制，技术本身倒并不是第一次出现。
最后想谈谈我开头提到的“黑科技”这个词。Dynamic Force Engine集成了非常多的前沿的发动机技术，但并没有哪一项是完全新的。黑科技难就难在丰田在每一项技术都精益求精，并且将其集成在一起，通过反复的设计、验证和标定，实现了最理想的性能组合（动力、油耗、平顺性、噪声哪一方面都不能少）；但是截至这一步，足够的经费支持和优秀的团队，我们同样可以做得到，难上加难的是将这一个集成了热机电各个维度复杂控制的机器实现了大规模量产。这个世界上总需要一些人和一些企业来树立标杆， 敲醒某些人的白日大梦：梦想是做出来给人看的，不是说的。
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写完答案发现 @张文川回答了问题，第一次谈及贵司的技术，还请多多指教。
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