汽油发动机热效率是多少_汽油发动机热效能

1.为什么汽车发动机热效率不能达到100%

2.最大功率150kW、热效率41.07%，1.5T自主发动机鱼与熊掌兼得

3.汽油发动机的热效率？

2017年，丰田凯美瑞正式换代，伴随着换代，丰田正式启用了Dynamic?Force系列发动机。而这一发动机最大的卖点就是高达40%（燃油版本）/41%（混动版本）的热效率。在丰田强大的宣传攻势下，发动机热效率这一名词也深入人心，成为省油的新代名词。

从今年开始，中国汽车厂商也开始了热效率的军备竞赛。先是长安在3月5日亮相的UNI-T，它搭载的1.5T蓝鲸发动机热效率高达40%，接下来是长城第三代哈弗H6的1.5GDIT?EVO?发动机热效率达到39%，一汽奔腾1.5T，热效率39%；还有最近的广汽传祺第四代2.0ATK?，热效率直接到达42.1%。除了热效率43%（非官方发布数据）的马自达SKYACTIV-X发动机，广汽传祺的2.0ATK已经是世界上热效率最高的汽油机。

热效率是指对于特定热能转换装置，其有效输出的能量与输入的能量之比。对于发动机来说，就是输出的动力占汽油能量的多少。从定义就不难发现，热效率越高，同一的功率输出消耗更少的燃油，也就是更加的省油。打个比方，高热效率的发动机属于易胖体质，吃下去的东西很容易长肉，而低热效率的发动机属于不易胖体质，得吃下去很多东西才能长肉。想要产出同等质量的肉，低效率的发动机需要吃下更多的东西，那就是耗油。

在节能减排的趋势下，发动机热效率成为了大家关注点之一，毕竟汽车的动力来源是发动机，如果源头的效率高了，那么自然油耗就会下降了。

如果想要提升热效率，那么就得了解一下热损失。发动机在做功过程中会有三种热损失，一是摩擦损失，二是泵气损失，三是冷却损失。摩擦损失是指因发动机内部零部件之间的摩擦而损失的热能。泵气损失是指发动机因为进气和排气需要克服气道阻力所消耗的热能。冷却损失是指发动机散热而损失的热能。

要解决第一种热损失，用更低摩擦的涂层，可变排量机油泵、低粘度机油等手段降低发动机内部的摩擦。而解决第二种热损失，需要采用阿特金森循环，高压缩比，缸内燃烧控制系统等手段榨干汽油的每一滴能量，但是这种方法往往会降低发动机的动力性能。而解决第三种热损失则要使用电子水泵，温控模块等精准控温手段。

想要提升热效率的话，说难很难，说容易也很容易。如果专注提升热效率，那么就相对简单，例如传祺的2.0ATK。虽然它的热效率达到42%，它采用了阿特金森循环和15.6的超高压缩比。阿特金森循环的压缩比小于膨胀比，能够榨干汽油的每一滴能量，但是会影响动力性能。所以这款发动机的最大功率只有105kW，最大扭矩180牛·米，约等于1.8L自然吸气的动力水平。

这种牺牲动力性能换取热效率的做法确实能够刷出不错的成绩，丰田和本田的2.5L和2.0L也是这么刷热效率的。但是这种发动机的动力非常差，只能用在混合动力上，否则这弱鸡的性能一定会被消费者无情地嫌弃。

而难的地方在于动力和热效率兼顾。所以，在第四代ATK隔壁第三代2.0TGDI反而更加难能可贵。它拥有40.23%热效率的同时，最大功率有185kW，最大扭矩390牛·米。在只牺牲2%最高热效率的代价下，动力性能翻倍。同样，长安蓝鲸系列1.5T发动机也十分厉害，在热效率达到40%的同时，拥有132kW的最大功率和300牛·米的最大扭矩，比本田的1.5T动力性能还要强。

虽然热效率提升，确实会更加省油，但是到了实际层面，搭载高热效率发动机的车型未必省油。首先，因为发动机输出的动力，还要经过变速箱、半轴和轮胎才能最终转为推动力，这几个环节的效率会影响发动机的油耗表现。就以变速箱这个层面来说，优秀的AT变速箱传动效率在80-90%之间，而双离合变速箱的传动效率往往达到了96%。光是变速箱结构的差异就能够抹平发动机热效率的那么1-2%的提升。

第二，所有宣传的热效率，其实是最高热效率，它只有在特定转速和特定负载组合下才能达成，如果这个区域太过狭小，而区域之外的热效率又很低，那么它实际的燃油效果还不如最高热效率低，但是平均热效率高的发动机。

所以，我们能看到一个比较奇怪的现象，热效率高的车型油耗未必更低。虽然在汽车之家的口碑显示，长安UNI-T比本田CR-V更加省油，不过这需要考虑到UNI-T采用的是双离合变速箱，而CR-V采用的是CVT变速箱。我自己曾在同一段路（接近40km）上开过凯美瑞（2.5L）和天籁（2.0T），凯美瑞的表显油耗是8.5L/100km，而天籁的表显油耗是6.5L/100km。

理论上发动机热效率高更加省油的，不过在实际用车的情况下，变速箱的传动效率，齿比设计和轮胎等要素，也就是俗称的调校影响更大。热效率的宣传意义比实际意义更大，毕竟用一个实打实的数据宣传总比一句虚无缥缈的节能省油来得更有冲击感，更容易让人记住。当年比亚迪秦?5.9秒百公里加速和2L/100km的油耗让秦一炮而红，收获关注度。

热效率更高当然是一件好事，不过热效率高并不一定代表节油，因为影响最终油耗的因素太多，想要买到真正节油的车型，还是需要多看实测的数据。

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。

为什么汽车发动机热效率不能达到100%

作为燃油车“三大件”（发动机、变速箱、底盘）之首，发动机是汽车零部件中最为复杂且精密的部分，其技术水平也是衡量一个汽车厂商技术实力的重要标准。

据了解，其中，热效率是汽车发动机领域最难攻克的难关之一。目前，国内外优秀的增压直喷发动机的热效率基本在37%-38%左右，从1960年到2020年，60年的技术巨变只将汽油发动机的热效率提高了10%。即使是全球顶尖车企，要将热效率提升0.5%，都是一件不容易的事情。

而中国自主车企一直在坚持向这一技术难关发起冲击。

6月15日晚，在中汽中心进行了一场主题为“挑战超高热效率?燃擎奔腾中国芯”最高热效率001号认证的线上直播，在中汽中心检测认证事业部、上海交通大学汽车工程研究院、一汽集团研发总院三方专家见证下，一汽奔腾T77?PRO搭载的第三代"智擎魔方"——奔腾4GB15TD发动机，通过了中汽中心严格的检验，其39.06%最高热效率真实有效，并突破自主量产1.5T发动机极限，获得此机构颁布的最高有效热效率"能效之星"001号证书。

据介绍，为了实现39.06%的热效率，一汽奔腾在4GB15TD发动机上采用了高效的米勒循环技术，压缩比高达11.5，相较传统的奥托循环，在节油方面的效果更胜一筹，并能保证更高的动力和更强的爆发力。350bar的高压喷射则达到了目前量产车最高的喷油压力，纳米级雾化的油滴燃烧效率更高，其颗粒物排放仅为国六b法规的十分之一，同时还能够满足2023年7月1日前所有的排放法规。

而为在节油高效的同时保证整机的可靠性，一汽奔腾还为这台4GB15TD发动机加载了诸如智能热管理模块技术、智能电控活塞冷却喷油嘴技术、两级可变流量机油泵和中置VVT换气技术等先进技术。多种新技术加持，让奔腾T77?PRO最大功率为124kW，最大扭矩为258N·m，百公里油耗为6.8L且支持92号汽油。

据悉，一汽奔腾长期以来在发动机产品技术研发上持续投入。2018年10月，奔腾T77搭载的230TID发动机就曾荣获"中国心"2018年度十佳发动机。2019年3月，一汽奔腾燃烧中国“芯”230?TID发动机600小时耐力测试顺利完成。

今年1-5月，在车市整体低迷、疫情严重影响的情况下，一汽奔腾实现累计终端销量3.63万辆，同比增长12.9%，增幅跑赢车市大盘。而根据规划，?一汽奔腾T33?1.2T版、新能源车型E10等车型均将于今年年内上市。

如果说一年前，奔腾需要做的是重回主赛道。那么在迎来持续的销量上涨之后，这份39.06%热效率的答卷，则让大家重新认识一汽奔腾这个品牌。

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。

最大功率150kW、热效率41.07%，1.5T自主发动机鱼与熊掌兼得

为什么汽车发动机热效率不能达到100%？

为什么汽车发动机热效率不能达到100%？内燃机运转时，热效率是根据现状不断变化的！40%的热效率只是在一定的发动机转速和负载下，而平均热效率仅为35%左右，这意味着约有65%的热量损失了。

来看看65%的热量是怎么消耗的，不消耗的时候会发生什么！我们汽车的发动机之所以不熔化，其实是靠冷却系统来帮助散热的，因为气缸壁外侧和气缸盖外侧都充满了冷却液；它可以快速删除。

燃烧室和缸盖外侧冷却液量大，缸壁最高温度只有100℃以上！但是我们没有办法打破热力学定律的束缚，我们内燃机就是从热力学定律衍生出来的，这样走下去是不可能打破热力学定律的束缚的，所以这里还有一个悖论。

就是说内燃机是不是完全服从于传统的热力学定律，而内燃机未来的发展目标是要打破热力学定律？很有可能克服摩擦力，造出永动机，汽车的油耗可能不是三分之一，但提速后，油耗为零。只是刹车就可以了几滴油跑步概念可以跑一天。

当然，影响的不只是汽车，其他所有行业也都要经历一次大的现代化改造，毫不夸张地说，这是两个不同的世界。对于普通家用车来说，很难再热效率、动力和发动机寿命之间取得平衡，所以发动机的热效率越高越好！

如果发动机的热效率达到100%，则意味着发动机活塞气缸、发动机曲轴轴承、点火线圈等部件的摩擦为零，其产生的热量将作用于外部。他们给我们带来的体验是，油箱里的续航里程会增加2-3倍。

此外，这款发动机将不再需要冷却液，其安静运行趋于为零。在进气冲程期间喷射氢燃料，气缸冷却系统必须非常先进。进气温度和汽缸散热率很重要，还有其他基础技术会保持不变，未来会有。

当然，一开始是沼气和氢燃料混合用于内燃机，然后内燃机本身会产生一些氢燃料。当然，要完全实现开水技术，还有很多技术需要创新。如果汽车发动机的热效率达到100%，这意味着输出的机械能全部转化为燃烧产生的能量。

然后汽车可以在毫秒内加速到100公里，油耗几乎为零。这是一件无法描述的事情。首先可以肯定的是，燃料不可能是普通的取暖油，普通燃油发动机的热效率在70%左右，这是理论极限。

如果超过这个极限，就可以说是永动机了核燃料的理论极限更高，可以达到99%燃料发动机的火用效率可以无限接近100%，而核燃料的火用效率只能达到20%，并且覆盖在火花塞和活塞的表面，形成积碳，这是不完全燃烧的结果。

积碳会影响下一次火花塞和瓦斯的爆炸。所以车内的汽油并没有100%燃烧。打开四冲程排气阀后，释放出二氧化碳和氮氧化物颗粒。也就是汽车行驶了2万公里之后。用于更换火花塞和处理保养气缸积碳。

比如比亚迪最近发布的骁云发动机，效率高达43%，被认为是目前发动机中效率最高的车用发动机之一。效率的提升意味着做功能力更强，在相同的燃油放热量下可以行驶，更大的做功能力加上高效的传动，可以让汽车行驶更远的距离。

同样的距离可以省油.油的内能一部分转化为机械动能，另一部分转化为混沌能。熵，即一种能量转化为多种能量的过程，会增加。如果油的内能全部转化为机械动能，熵就不会增加，所以永远不可能是100%的热效率。

而且，如果能够100%无损转换，永动机将成为现实。所以说，这才是热效率不能达到100%的原因了。

汽油发动机的热效率？

文/弯道不超车

在电动化的大幕下，很多人都认为我们熟悉的汽油发动机已经到达了瓶颈。基于目前技术的确很难突破，因为目前大部分发动机的热效率只在36~38%之间。

丰田成功创造了40%的民用车世界最高热效率，甚至在混合动力的阿特金森发动机上创造的纪录达到了41%。那么我们自主品牌发动机，距离这个世界最先进水平还差多远？

近日，东风风神发布了一款代号为C15TDR的新一代自主研发发动机，其中的C15TDR发动机的动力版热效率达到39%，经国家质检中心验证最大功率为150kW、最大扭矩320Nm，换算为升功率和升扭矩后达到了惊人的102kW/L和217Nm/L。

难以置信的是，C15TDR发动机还有一款高效版，经中汽研验证其高效版热效率高达41.07%，成为获得中汽研和国家质检中心双重认证的“中国最强”发动机。那么C15TDR发动机是如何做到的？

C15TDR发动机是基于平台化、模块化理念开发的东风全新一代高性能增压直喷汽油机，在设计之初，C15TDR发动机就是东风公司应对五阶段油耗和国6b?RDE排放开发出来的，并具备国7潜力。它汇集了当前世界上最新一代内燃机的众多新技术和开发理念。

例如采用了高效抗爆震快速燃烧系统、智能热管理系统及深度降摩擦技术，集成了阿特金森循环、350bar高压喷射系统、高滚流比进气道和高压缩比燃烧室、低惯量高效电控增压系统、高压冷却EGR、全MAP可变机油泵等行业先进技术。

一副1.5T发动机若要达到现在主流的1.8T~2.0T动力输出水平，首先必须提高燃烧效率。C15TDR发动机采用了高效抗爆震快速燃烧技术，这里面包含高滚流的气道，相比第一代机型滚流比提升了21%，通过燃烧系统的匹配化，C15TDR发动机可以使得点火前峰值湍动能提升50%；先进的350bar的喷射系统，可以使喷射的粒径可以减小17%。这些都是它高效抗爆震快速燃烧系统里面最核心的亮点，从而奠定了动力性能与燃油经济性的基础。

如何在有限的排量内最大限度的压榨每一升排量的动力性能，工程师们普遍采用的是涡轮增压技术。而C15TDR发动机采用了低惯量电控增压器，将更多空气压进气缸参与燃烧，使得1.5T发动机爆发出惊人的320Nm的扭力，这已经达到许多现役2.0T涡轮增压发动机的扭力水平。而且能最大限度的减轻了涡轮迟滞问题，真正实现低速高扭，响应更快，0-30km/h加速时间小于3秒，2秒过灯。

特别值得表扬的是，C15TDR发动机拥有宽平台大扭矩的特性，起爆发力不仅体现在低速起步阶段，即便在高速状态下依然拥有充分的加速能力，80-120km/h的加速时间低于5秒，让高速超车变得更加轻松、安全。

其实，单纯提升动力还不是最难的的，如何在拥有高功率和高扭矩的同时，又能获得优秀的燃油经济性才是关键！这也是车主们在用车时特别关心的问题。

为提升发动机的热效率，行业普遍采用阿特金森或米勒循环、缸内直喷、提高压缩比等技术手段。东风风神则创新性的采用高效燃烧技术、深度降摩擦技术和智能热管理技术三大技术包，系统性的提升发动机的燃耗效率降低能量损耗。其中高压冷却EGR、暖风控制阀、双腔油底壳、以及电控活塞冷却喷嘴，这四项技术属国内汽油机首次量产应用。

例如外部冷却式废气再循环（C-EGR）技术，通过将废气经过专门的冷却器进行冷却后返回气缸内，抑制爆震，减少壁面传热，提升燃烧效率，这款发动机的EGR率甚至达到20%，处于行业的领先水平。

再比如深度降摩擦技术，C15TDR发动机为此集成了全可变排量机油泵、低粘度机油、电控式活塞冷却喷嘴等20多项降摩擦技术，将摩擦功降至0.4bar，达到丰田等领先车企的水平。

发动机要实现更好的经济性，时刻让发动机保持最佳的运行状态很重要，这就用到了热管理技术。第三代发动机的一个重要的特征就是采用高效率的热管理技术，既要让涡轮增压发动机在冷启动时快速升温（特别是冬季高寒地区），又要保证高负荷工作时温度不能太高。为此C15TDR发动机采用智能热管理模块，其独立电机控制的高集成度智能热管理模块，加快冷启动暖机速度，让发动机时刻处于最佳的运行状态。

种种努力之下，C15TDR发动机在热效率方面表现非常出色，动力版在保障强悍动力输出的状态下依然能达到39%的热效率，其高效版热效率更是高达41.07%，达到比肩丰田自然吸气发动机的水平，是目前涡轮增压发动机世界最高效水平。同时，在排放方面，C15TDR发动机已经完全可以满足国6?bRDE排放法规的需求，同时具备了国7排放潜力。

最后，还有一个车主们非常关心的问题就是发动机的可靠性怎么样？?

C15TDR发动机在开发过程中，完成了“高温（吐鲁番）、高原（昆仑山口）、高寒（冬季黑河）、高湿热（海南）”的环境严苛测试考验，整车实验累计里程超过700公里，这个里程相当于绕赤道175圈，台架试验累计超过4.3万小时。

自主品牌核心动力技术距离世界先进水平还有多远？东风风神的C15TDR发动机给出了很好答案。

展望未来，1.5L是小排量涡轮增压发动机的黄金排量和未来方向，甚至某些时候它比2.0L涡轮增压还要重要。而主机厂要想在未来很长时间内建立核心技术优势，必须在小排量发动机技术上占领制高点，显然东风风神已经打响了这场攻坚战。C15TDR发动机凭借国际最先进的技术架构以及博世、博格华纳等国际品牌技术合作夹持，已经具备了与世界一流发动机一较高下的实力。从这副发动机身上，我们也看到了自主品牌突破核心技术，创新研发的希望。

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。

汽油发动机的热效率是指发动机输出的机械功与燃烧燃油产生的化学能之间的比率。即有多少热量转化成有效功。目前发动机的热效率一般只有30%多一点。

汽油发动机：

GasolineEngine，是以汽油作为燃料，将内能转化成动能的的发动机。由于汽油粘性小，蒸发快，可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸，经过压缩达到一定的温度和压力后，用火花塞点燃，使气体膨胀做功。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳、使用维修方便。

工作原理：

发动机是将化学能转化为机械能的机器，它的转化过程实际上就是工作循环的过程，简单来说就是是通过燃烧气缸内的燃料，产生动能，驱动发动机气缸内的活塞往复的运动，由此带动连在活塞上的连杆和与连杆相连的曲柄，围绕曲轴中心作往复的圆周运动，而输出动力的。