让我们继续聊混动的话题。前边已经介绍了混动的分类，也提到了不同结构的混合动力所产生的节油效果是完全不同的，比如丰田和比亚迪之间的差别。而相同结构的动力单元，随着控制策略的变化，其油耗水平也会发生极大地改变，这是为什么呢？

所有的问题都能够通过一张图来说明，就是这张发动机万有特性图。万有特性，顾名思义，就是所有发动机都会有的一种特性，同时也代表着这张图可以展示发动机几乎所有的特性。

力帆某款发动机的万有特性图

一般来说，发动机万有特性图比较少见，注意和另一张经常看见的发动机外特性图（也被成为功率扭矩图）做一下区分，外特性图代表的是发动机节气门全开，既是全力加速情况下发动机的输出特性。

某发动机的外特性曲线

回过头再来看这张万有特性图，左侧的纵轴代表有效扭矩，右侧的纵轴代表平均有效压力（单位气缸工作容积发出的有效功，简单理解的话可以认为和左侧的有效扭矩是一个概念，值越大，发动机做功能力越强），横轴为发动机转速。

图中一圈一圈的实线代表等燃油消耗率曲线，同一根实线上的工作点燃油消耗率相同。比如我现在用红笔描出来的这一根，燃油消耗率为285g/kWh，代表的是在这根线上的工作点，比如发动机处于转速2800rpm，输出扭矩约51Nm的A工作点，或者转速4800rpm，输出扭矩约72Nm的B工作点时，每做功1千瓦时（3600000焦耳），就需要消耗285g的燃油。

其他的依次类推，比如在燃油消耗率340g/kWh线上的C点就代表发动机转速4000rpm，输出扭矩约35Nm时，每做功1kWh就需要消耗燃油340g。而D点，虽然并不在图上显示的任何一根实线上，但可以根据D点在255和270两根线之间，判断发动机转速4400rpm，输出85Nm时，每做功1kWh，需要消耗的燃油量在255到270g之间，可以用插值法估算一下，大约260g。

再来看图中的虚线，这是等功率曲线，比如图中被涂粉的那根就代表着这根线上的所有点的功率为20kW。其他虚线以此类推。等功率曲线很好理解，我们知道P=Jω（功率等于转矩乘以转速），既然横轴是转速，纵轴是转矩，那么自然功率在图中就是一条条双曲线形状。

有了这些基本知识，就能够继续理解发动机的万有曲线图究竟告诉了我们什么。为了更加清楚的展示，让我们换一张图。这张图的曲线更加完整，和前边一张图一样，一圈一圈的红线是等燃油消耗曲线，而蓝线则是等功率曲线。

如果发动机转速不变，假定是1700rpm，随着负荷增加，可以看到，大约扭矩输出为100Nm的A点时候，燃油消耗是312g/kWh。到了输出400Nm的时候，燃油消耗率为228g/kWh，输出扭矩（功率）变大了，但消耗的燃油反而减少了。那么1700rpm时，输出多大扭矩时燃油消耗最少呢？就是C点了，比224g/kWh更小，接近222g/kWh。此时发动机输出的扭矩是多少呢？超过了590Nm。

这就很有趣了是不是，让发动机负荷更大一些反而消耗燃油会更少，这岂不是成功实现了既要马儿吃得少，又要马儿跑的快吗？符合能量守恒定律吗？当然符合，因为发动机的效率是变化的，A，B点的效率都比较低，C点的效率更高，能够更有效的把燃油的能量转化为车辆前进的动力。但注意D点，虽然扭矩再度提升，但燃油消耗率增加到了234g/kWh，实际上过了C点之后，燃油消耗率都在增加。

让我们分别来粗略算一下A、B、C、D点的效率吧， A点的燃油消耗率为312g/kWh=312g/3600000J，发动机产生3600000J能量就需要消耗汽油312g，汽油的热值约为46000J/g，效率η=发动机产生的机械功/发动机消耗燃料的能量3600000/（46000*312）=0.251，效率约为25.1%。同理可得B、C、D点的效率分别为34.3%，35.2%和33.4%。普通水平吧，这台发动机。

知道了这些有什么现实意义吗？有，思考一下，假定一辆车，发动机1700rpm转速时在4、5、6挡对应车速分别为50、70、90km/h。一般来说，都是90km/h车速巡航的油耗最小吧。明明转速一样，为什么6挡最省油？因为6挡时由于减速比小，所以发动机的扭矩要求更大，4、5、6挡的工作点分别对应之前说的A、B、C点（我知道可能比例上有点问题，但足够用来定性分析了），自然，对应C点的6挡最省油啦。

同转速情况有了，那么同扭矩情况呢？换句话说，就是同功率情况呢？让我们来看这张纵轴为功率的万有特性图。在输出功率30kW的地方拉一道横线，可以看到，随着转速提高，燃油消耗率从1600rpm左右时的270g/kWh减少到2100-2500rpm左右时的250g/kWh，再增加到4400rpm左右时的330g/kWh。呈现先增加后减少的态势。存在一个同功率需求情况下最经济的转速区间。

对应现实生活中的情况，你有没有这样的体会，假定以70km/h左右的速度定速巡航，通过手动升降挡位，基本上5-6挡之间变化时，瞬时油耗不会有太大变化，但如果强行进入7挡，或者3、4挡，那么随着转速的大幅波动，虽然车速仍然保持在70km/h，但瞬时油耗却会有较大的变化。

车速保持70代表着发动机的输出功率不变，挡位的变化则代表着发动机转速的变化，5、6挡的转速变化不大，可能同处一个燃油消耗率区间（比如上图中2100-2500rpm都是250g/kWh），但其他档位，7挡转速太低，3、4挡转速太高，都会造成发动机效率降低，油耗增加。

从上边的分析可以看到，转速和扭矩（功率）都会影响发动机的效率，进而影响油耗。所以有时候你还可以看到下面这样的一张发动机外特性曲线图。

除了扭矩和功率外特性之外，还多了一个燃油消耗率的外特性，这个是节气门全开状态下，燃油消耗率随转速的变化，可以看到，随着转速增加（节气门全开状态下功率也是按照功率输出曲线增加的），燃油消耗率先减少后增加。

这种特性虽然依据发动机设计的不同可能发生量上的改变，可能有的发动机为低转速设计，最经济区间在1700rpm左右，有的发动机为高转速设计，最经济区间在4000rpm左右，但是量变不会引起质变，几乎所有发动机都仍然有着类似的这样随功率，随转速，燃油消耗率先降低后增加的性质，存在一个效率最高，最经济的工作区间。对于传统汽车而言，如何扩大发动机的高效区，如何充分利用高效区（比如配合变速箱速比，让高效区落在常用速度区间内，或者用行话说：标定）就是关键的任务。

对于混动汽车而言，如何通过电动机的辅助，让发动机工作在高效区内更是重点。毕竟混动标榜的就是节油。有了上边的基础知识铺垫，我们就可以明白为什么不同的混动差距会这么大，因为有的混动（比如THS）能够通过电动机的辅助输出，调节发动机的转速和扭矩，主动使其处于高效区间工作，而有的混动（比如DM II），因为本身结构所限，就没法做到这一点。虽然比起纯燃油车有一定的节油效果，但在其他混动面前就相形见绌了。

那么为什么THS可以调节发动机转速和扭矩，而DM II不能呢？还有什么混动方案可以让发动机处于高效区间工作呢？且听下回分解。