汽油机 热效率_汽油发动机热效率有多高

1.中国发布了首个发动机热效率认证

什么是热效率？热效率指的是：当燃油在发动机内进行充分燃烧时，将所产生的热量转化成机械能并加以利用。而这个转化比例，也就是我们通常所说到的热效率。如果热效率达到100%，也就意味着在进行燃烧时，不产生任何热量，同时在经过所有零部件时，没有产生任何消耗，而且还要求在燃烧时，必须做到充分燃烧。从理论上来讲，要想发动机的热效率达到100%，以目前的技术水平是根本做不到的。

常见的发动机热效率：

1、蒸汽轮机热效率：4%-8%

2、汽油发动机热效率：25%-35%

3、柴油发动机热效率：35%-45%

发动机的热效率不可能达到100%。原因其一：发动机材质不能接受这么高的温度，发动机都是由金属制造，金属有一定的耐热点，超过一定的温度就会变形，导致零件损毁，所以必须一部分的热能传递给冷却液，也就是散热。

其二：发动机机械运动会损失很大一部分的热量，发动机的核心部件是活塞连杆机构缸体、曲轴，有产生的热能，推动零部件工作输出动力，零件运动摩擦也会损失一定的热量，降低发动机的热效率。

其三：废气排除也会损失热量。发动机的工作原理：进气、燃烧、排气往复不断。排气过程一是损失部分热量，另一部分人呢过转化为动能，推动气体运动。热效率不要说百分之百，41%已经很不容易了，如果50%的马自达创驰蓝天二代实现，那绝对是具有里程碑式的突破。其实发动机也是热机的一种，只要是热机，就不可能达到100%，如果达到了，那么之前所建立的一系列科学认知，一些方面都要打破，这是一件非常可怕的事情。

中国发布了首个发动机热效率认证

目前热效率最高的丰田发动机能达到41%，如果来到100%会怎样？其实汽油内燃机的热效率永远不可能达到100%，而且目前的41%都只是最高热效率，只有汽车在理想的行驶条件下才能达到。

为啥提高发动机热效率这么难？

发动机热效率，是指发动机有效功率的热当量与单位时间所消耗燃料的含热量的比值，是评定发动机燃油经济性的方式之一。但是发动机热效率的提高可以说是举步维艰。

从1960年到2020年，人类能够把宇航员送上火星，能够把列车的时速提高到450km/h，能够让手机用户从1G时代进入5G时代，但是汽油内燃机的热效率仅仅提高了多少？10%而已。1960年汽油内燃机最高热效率大约30%，如今，2020年约为40%，70年提高了10%，可见提高内燃机热效率有多难。

为什么提高热效率这么难？内燃机的本质是将热能转化为动能，但根据热力学第二定律：不可能从单一热源吸收热能并使之完全转换为有用功而不产生其他变化。首先在燃烧过程中，燃料燃烧产生的能量，只有一部分能够转化为机械能，其他的都变成热量散失了。就算是转化为机械能的这部分，依然还要损耗，比如说齿轮零部件的摩擦，活塞和缸壁的摩擦，都要损失能量。想要提高热效率，虽然可以通过提高压缩比、缸内直喷、等方式提高热效率，但是热效率有极限。

根据汽油机的奥托循环效率公式：η=1-ε^(1-γ），η为效率，ε为压缩比13，γ为空气比热容比。所以汽油发电机只要取奥托循环，热效率就不会超过64%。

混动汽车效率更高

在目前发动机热效率达到瓶颈的情况下，使用电机是目前比较现实的能够提高效率的方式，很多人其实并不理解为啥混动汽车油耗更低，他们觉得，用发动机烧油发电，再用电驱动电机，怎么可能比直接烧油效率更高呢？不符合能量守恒定律啊？这说明他们的物理学的都是半吊子，根本没有完全理解发动机热效率这回事。

发动机热效率一般都是指的最大热效率，是在理想条件下才能达到的，比如说以时速80km匀速行驶，但是日常开车是不可能一直维持这个工况的，市区行驶走走停停，发动机频繁处于高转速高负载，油耗也比较高，但是电机一方面效率能够达到90%左右，另一方面，电机无论转速多少，都能输出最大扭矩，所以也就能够始终保持最高效率。

所以为啥混动汽车能够省油，中低速使用电机驱动，避免使用发动机热效率最低的工况，而高速使用发动机直接驱动，利用发动机最高热效率的区间，所以能够省油也就在意料之中了。

所以短期来看，发动机的热效率提高依然任重道远，所以很多车企都用电机搭配内燃机的方式，来达到较高的实际效率，这种驱动模式，随着排放政策的日益严苛，可能会日益成为主流。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

1960年到2020年整整60年，人类已经能将宇航员送上月球，列车的时速已经提升到600km，手机用户从1G时代进入5G时代，但汽油机的热效率却仅提高了10%。

热效率被认为是一款发动机能效的重要指标之一。但长期以来国内并没有统一标准评判，皆由厂家口径自行宣传。

6月15日，国内针对发动机热效率的首个第三方认证诞生。一汽奔腾T77?PRO?1.5T第三代”智擎魔方”发动机的最高热效率达到39.06%，获得中汽中心官方的“能效之星”001号认证。

中汽中心制定了行业首个汽油机最高有效热效率试验标准，通过科学的试验流程和严格的测试指标，最高有效热效率≥38%的发动机将获得“能效之星”认证。此项认证，对消费者选购车辆、识别发动机性能有一定的参考价值。

何为发动机热效率？上海交通大学汽车工程研究院院长、“中国心”年度十佳发动机评选专家评审委员会主任许敏在发布会现场进行了简要解释。

其表示，汽车发动机热效率越高，意味着动力表现与燃油经济性都会更好，全球车企无不绞尽脑汁突破热效率的能耗桎梏，但热效率提升0.5%都是一件极其困难的事。

1960年到2020年整整60年，人类已经能将宇航员送上月球，列车的时速已经提升到600km，手机用户从1G时代进入5G时代，但汽油机的热效率却仅提高了10%。

根据其描述，当前国内外领先水平的发动机热效率约在38%左右。例如去年“中国心”十佳发动机，奇瑞瑞虎8的ACTECO1.6T，热效率是37.1%；长安逸动PLUS的蓝鲸1.4T发动机，热效率是37.6%；海马的1.6TGDI发动机热效率是37%；日产KR20DDT?2.0T发动机的热效率39%。

放眼全球，也有特别突出的例如丰田的Dynamic?Force?2.5L发动机热效率可达41%。而一汽奔腾T77上搭载的这台代号为4GB15TD的1.5T发动机热效率达到了39.06%，达到了国内最高水平。

理论上，发动机热效率从35%提高到39%，一箱油的行驶里程可以从500公里提升到550公里。

根据发布会上一汽集团研发总院发动机产品开发主任张强介绍的信息，奔腾T77?PRO发动机用了米勒循环，搭载350bar三次高压喷射系统，同时配合马蹄形活塞，压缩比高达11.5，保证发动机获得更高的动力和更强的爆发力。

据介绍，这款发动机的颗粒物排放仅为国六b法规要求的十分之一，满足2023年7月1日前所有的排放法规。

此外，该发动机种用的智能热管理模块技术、智能电控活塞冷却喷油嘴技术、以及两级可变流量机油泵和中置VVT换气技术的智能调节，让奔腾T77?PRO搭载的发动机节油性能和整机可靠性进一步提升。

除了此次获得的“能效之星”认证以外，2019年3月，燃烧中国“芯”230?TID发动机600小时耐力测试挑战活动中，一汽奔腾自主研发的230?TID发动机以每分钟5500转的极速状态持续不断地正常运转了600小时，活塞、曲轴、缸体、气门高速不停歇摩擦1.98亿次。以此体现出奔腾发动机的可靠性和耐用性。

作为一汽集团除了红旗品牌之外的另一个核心品牌，一汽奔腾今年1-5月，一汽奔腾却实现逆势上涨，累计终端销量为3.63万辆，同比增长12.9%。

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