汽油发动机热效率50有多难_汽油发动机热效率多少

1.汽车发动机的热效率如果能达到100%，会有什么样的后果？

2.公认“热效率”最高的三款发动机，榜首实至名归，丰田屈居第二！

3.如热效率最高的丰田发动机能达到41%，那么来到100%会怎样？

4.汽油发动机40%热效率意味着什么

5.汽油机增压的技术难点有哪些？

100多年，从14%提升到43%，发动机热效率的提升为什么这么难？

所谓的发动机热效率，意思就是发动机输出的机械功和燃料燃烧产生能量的比。初中课本上都学过热力学第二定律，简单说，就是第二类永动机是不可能实现的，如果发动机的热效率达到了100%，其实就变成了第二类永动机了，燃油产生的能量100%转化为动力，发动机就不会有震动，也没有声音，更不会发热，这明显是不可能的事情。

发动机的热效率之所以达不到100%，主要是有两方面的原因，第一个就是汽油在发动机里面本身就是不完全燃烧的，就和我们人吃东西一样，食物所含的能量和营养不可能100%被人体消化吸收，现代汽车的电喷系统就算再先进，也没有办法将油气混合物充分的燃烧，这就有一部分的能量会随着尾气排出白白的浪费掉。

另一方面，发动机在运行的过程中避免不了热量损失、机械损失和泵起损失，也就是说汽油燃烧产生的能量很大一部分不是用来驱动汽车前进，而是用在了别的地方。比如说发动机在工作的时候会产生发热、震动和噪音，这些都是需要消耗能量的。虽然热效率达不到100%，但对于发动机工程师来说，他们大部分的工作其实都是在让热效率变得更高。1876年，德国人奥托制作了世界上第一台四冲程的内燃机，这台机器的热效率只有14%，到现在已经过了100多年。

目前市面上量产的动力系统热效率普遍都在40%左右，其中比较突出的就是马自达最新量产的动力系统，热效率达到了43%，比丰田混动系统的41%还要高出两个百分点。100多年的时间，从14%-43%热效率只提升了29%，但是每提升1%都是很大的进步。

这个就好比百米赛跑，1968年的世界纪录是9.95秒，到2009年博尔特的成绩是9.58秒，40多年才提升了0.37秒，和发动机的热效率一样，都是一次又一次的在突破极限。对于厂家来说，热效率可以代表自己的硬实力，当然是越高越好，但是对于我们买车的人来说，热效率不一定是越高越好，热效率高了，成本自然也就越高，发动机的耐用性也会受到一定的考验，比如梅赛德斯AMG的project one用的就是F1的发动机，售价高达1800万，发动机的寿命却只有5万公里，5万公里之后报废还想开，就只能再买一台新的。

总的来说，发动机的热效率做不到100%是物理原理决定的，发动机的热效率越高也的确是更厉害，但是在买车的时候也没有必要太在意热效率这个指标高一点低一点，对我们日常的驾驶和油耗并不会有太大的影响

汽车发动机的热效率如果能达到100%，会有什么样的后果？

为25%-35%。

汽油发动机的热效率在25%-35%之间。汽油发动机在将燃料的热能转化为有效功率时，会有25%-35%的能量损失。相较于柴油发动机，汽油发动机的热效率较低。汽油发动机的优点包括体积小、重量轻、易维修、输出功率大和省油等方面。存在一些缺点，热效率低、油耗高和污染排放较高。在追求更高效率和环保性能的背景下，不断改进汽油发动机的热效率成为了汽车工程师们的重要目标。用先进的燃烧技术、提高压缩比、减少摩擦损失等措施，可以提高汽油发动机的热效率，减少能量损失，降低油耗和污染排放，更好地满足用户的需求和环境的要求。

公认“热效率”最高的三款发动机，榜首实至名归，丰田屈居第二！

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。

如热效率最高的丰田发动机能达到41%，那么来到100%会怎样？

导读：俗话说得好“买车容易养车难，难不难油费是关键”，因此汽车油耗就成为了消费者们最重视的购车因素。而影响油耗高低的因素有很多，但最为关键的还是汽车发动机的热效率，在同等条件下，热效率高的车型就越省油。而今天要跟大家聊得是全球热效率最高的三款发动机（已经量产使用的），榜首实至名归，丰田屈居第二，而本田也有发动机上榜！

NO3、本田2.0L自然吸气发动机。本田发动机是全球故障率最低的，它的可靠性和爆发力都是非常强的，而它所用的材质是全铝合金的，其特有的i-VTEC技术是非常先进的。该发动机已经在本田旗下的大部分混动车型上搭载，比如本田雅阁混动、本田CR-V很多和本田皓影混动等，它是一款油电混合发动机，其最大压缩比可达13.5:1，峰值扭矩为175N.m，热效率高达40.6%，目前排名全球第三位。

NO2、丰田2.0L、2.5L发动机。丰田发动机也是全球公认的，它的稳定性和经济性都是非常强的，而丰田在TNGA架构下打造而出的M20A-FXS的2.0L发动机和A25B-FXS的2.5L发动机，其VVT-IE技术都是非常先进的，另外它们的材质也是纯铝合金的。该发动机也是在丰田旗下的大多数混动车型上搭载，比如丰田凯美瑞双擎车型，它们也都是油电混合发动机，其压缩比高达14:1，峰值扭矩为221N.m，热效率高达41%，目前排名全球第二位。

NO1、马自达Skyactive-X2.0压燃式汽油机。马自达汽车在发动机热效率方面，一直是非常领先的，而在创驰蓝天技术加持之下，新推出的这款Skyactive-X2.0压燃式汽油机，是目前公认热效率最高的发动机。它拥有机械增压、电动VVT、EGR和超高压喷射系统等先进技术，其压缩比高达18：1，热效率更是达到了令人可怕的50%。不过为了提升发动机的稳定性，马自达也是做出了一些调整，目前它在马自达3和马自达CX-30海外版车型上都有搭载，它的压缩比高达16.3:1，最大扭矩可达224N.m，热效率为43%。

写在最后，以上三款发动机是目前热效率最高的，马自达高达43%，丰田为41%，而本田为40.6%，它们的技术非常成熟，而且已经在市场上广泛使用。而我们国产车也是有很大进步，前不久长安汽车所推出的蓝鲸系列发动机，其热效率也是达到了40%。最后，大家对此是怎么看的呢？

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40%热效率意味着什么

丰田发动机非常先进，可以说是最先进的，但提高热效率并不容易，因为能量是守恒的。同时，我们知道当燃料燃烧时，首先是排放热尾气，这是一个很大的损失，然后燃烧不足，发动机是四个冲程，三个冲程是无用的空转，它仍然会失去能量，所以热效率不能达到100%，一半以上可能很小。汽车发动机更努力，还有一辆日本马自达汽车，它也非常专注于发动机的追求，当然，丰田和马自达也有合作，包括汽车发动机。热效率达到100%。你开玩笑吗？这是不可能的。无论未来技术如何发展，无论发生多么不可思议，都不可能达到100%的热效率。100%热效率，意思就是汽油能量全部转化为车辆动能，中间没有任何能量损耗，我想说的是，作为一个资深机械人，我可以负责人的告诉你，所有的机械结构件都有能量损耗，立此帖为证。

发动机只是由一堆机械领组件组装而成的成品。基本上不可能实现中间传动机构没有机械损失的难度。同时，会产生热量，必然会有浪费。大部分能量都是通过热传导 热传递 热辐射传导来浪费的。如果未来能量利用率真的达到100%，当时燃油消耗100公里2-3什么样的新能源汽车还在？一般来说，热效率是指当燃料在发动机中充分燃烧时，将产生的热量转化为机械能并加以利用。这种转换比是我们通常所说的热效率。如果热效率达到100%，则意味着燃烧时不会产生任何热量，通过所有部件时不会产生任何消耗，燃烧时需要充分燃烧。因此，理论上，以目前的技术水平，发动机的热效率达到100%是不可能的。这种热效率的主要作用是什么？我们可以理解，效率越高，发动机功率越强，油耗越低，排放越环保。目前，汽车行业绝大多数汽油发动机的效率比一般保持在30%左右。

超过此值的发动机性能突出，省油环保。比如丰田发动机的热效率是汽车行业第一个能达到最高热效率的品牌。丰田最好的技术曾经只能保证发动机的热效率达到40%左右。后来经过多年的努力，效率达到了41%，被认为是丰田喜大普奔的成就。但最近刚上市的马自达三，在对外宣传中提到，该车型可以将发动机的热效率提高到50%，保持油耗3.3L/100km，有点惊讶。让我们来看看国内品牌发动机的性能。以长安为例。目前最好的发动机是蓝鲸发动机。可以说，它集成了长安目前拥有的最佳技术和燃油经济性。该发动机的最大热效率可达40%以上。同时，它在功率提升和零部件集成技术方面与国际主流品牌相当。

为了产生前进的动力，发动机在工作过程中产生的能量必须通过各部件之间的配合最终提供给车辆驱动力。在这个过程中，当每个部件传递时，能量会产生一定程度的消耗，这是高是低，但车辆最终获得的动力不能是100%。任何车辆制造材料都能承受不同的温度，特别是当发动机燃烧时，它会产生高温。为了控制发动机本身的材料，发动机的冷却系统和发动机工作所需的进排气会产生一些能量消耗。在每个部分，似乎可能消耗的能量并不多，但在一个循环中，能量消耗的比例仍然很大。这就是为什么丰田的热效率比可以达到41%，这曾经是最高的效率比。综上所述，目前汽车行业的技术水平和热效率达到100%是不现实的。虽然新款马3声称热效率比可以达到50%，但没有人知道该车型是否还没有上市，也没有通过专业机构的测试和认证。

汽油机增压的技术难点有哪些？

随着科技的进步，越来越多曾经难以想象的先进技术被研发出来，而就在最近，新一代凯美瑞再次让全世界的车迷大吃一惊，它竟然将一台自然吸气四缸发动机的热效率提升到了40%。接下来，让边肖汽车向朋友们简单介绍一下汽油发动机40%的热效率意味着什么。

到底什么是热效率？

热效率这个词听起来有点无聊。科学书中的严格解释是单位体积燃料的内能与动能之比。比率越高，燃料对动能的效率越高。对于普通消费者来说，可以理解为比值越高，发动机功率越好，油耗越低，排放水平越好。

但是你知道汽车发动机能量损失是不可避免的吗？现在世界上所有汽油车的发动机热效率几乎不可能达到50%，这也说明即使你的车加满一箱油，我感觉真的&ldquo消费&rdquo给车轮的动力不到一半，大部分基本被各种能量损失所用。

那么，除了转化为动能并应用到车轮上的燃油，剩下的汽油基本都去哪里了呢？这些燃料大部分会被发动机的冷却带走，称为冷却损失，一部分会通过排气排放到大气中，称为排气损失。这两块所占比例最大，约占总能量的40%，但这是不可避免的能量消耗，所以发动机可以&ldquo少吃食物，多跑步。我们只能从剩下的60%开始。

如果你想让马跑，你需要少吃草。这是一个永恒的问题，在汽车领域也是如此。此外，汽车不仅需要考虑能耗，还需要考虑日益严格的排放法规。以汽车大国美国为例。到2025年，各汽车厂商销售汽车的平均燃油合理性(CAFE)必须达到54.5mpg(相当于4.31L/100km)，基本为&other双重标准。是的。有鉴于此，各大车企也在努力开发新技术，以应对新规。在中国，随着&ldquo六个国家。排放法规的颁布可以说是未来世界上最严格的排放法规之一。

应对难题，研发技术

为了应对这一困难，很多厂商开始绞尽脑汁研发新技术，发动机的热效率是影响油耗和排放数据的关键环节。对于一辆搭载33%热效率发动机的汽车(现在大部分汽车发动机的热效率在28%-33%之间)，使用40%热效率发动机后，整车的合理燃油性能会提升15%-20%。

以平均每百公里油耗7升，每年行驶1.5万公里的汽车计算，使用热效率40%的发动机，每年至少可以节省200升汽油，可以节省1300多元的燃油成本。节省下来的200升汽油不仅可以节省大量的燃料费用，还可以为全球的环境保护做出贡献。

汽油机40%的热效率意味着什么？今天，我给大家简单介绍一下边肖汽车。如果你想让马跑，你需要少吃草。这是一个永恒的问题，在汽车领域也是如此。此外，汽车不仅需要考虑能耗，还需要考虑日益严格的排放法规。我希望帮助我的朋友。

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一．柴油机的主要特点

（1） 有能量密度高（大型低速增压柴油机的有效热效率已超过50%），燃油消耗率低，这对节约能源和提高经济效益都很重要。

（2） 好的燃油经济性；

（3） 温室效应气体排放少，其二氧化碳的排放量比汽油机大约低30-35%，但废气中含有害成分（NO，颗粒物等）较多，噪声较大，在环境环抱方面已引起重视。

（4） 功率和转速范围很大（功率1—65580KW，转速54—5000r/min），因此应用领域宽

（5） 结构较复杂，零部件材料和工艺要求较高，制造成本较高，与汽油机相比质量较大。

（6） 新技术（电子控制，增压，废气再循环，新材料）应用多，发展快。产品研制开发和生产装备的投资大，属于技术密集和资金密集性产品。

二．柴油机原理简介

柴油机所用燃料是柴油，起评价的指标是：

1. 发火性：评价柴油的自燃能力，用十六烷值来表示。

2. 蒸发性

3. 粘度：燃料流动性的尺度 。

4. 凝点：柴油开始失去流动性的温度

在结构方面，柴油发动机与汽油发动机具有基本相同的结构，都有气缸体、气缸盖、活塞、气门、曲柄、曲轴、凸轮轴、飞轮等。但前者用压燃柴油作功，后者用点燃汽油作功，一个“压燃”一个“点燃”，就是两者的根本区别点。

汽油机的燃料是在进气行程中与空气混合后进入气缸，然后被火花塞点燃作功；柴油机的燃料则是在压缩行程接近终了时直接喷注入气缸，在压缩空气中被压燃作功。

这个区别造成了柴油机在燃料供给系统的结构有其自己的特点。柴油机的燃料喷射系统是由喷油泵、喷油器、高压油管及一些附属件组成。

柴油机燃料输送的简单过程是：输油泵将柴油送到滤清器，过滤后进入喷油泵（为了保证充足的燃料并保持一定的压力，要求输油泵的供油量比喷油泵的需要量要大得多，多余的柴油就经低压管回到油箱，其它部分柴油被喷油泵压缩至高压）经过高压油管进入喷油器直接喷入气缸燃烧室中压燃。

为了柴油机能在怠速稳定工作和限制柴油机超速，在喷油泵上还带有调速器。喷油泵是柴油机燃料供给系统中最精密的部件，它的作用就是根据柴油机工况的变化调节柴油量，并提高柴油压力，按规定的时间与规律将柴油供给喷油器。

三．柴油机新技术

高压共轨电子控制燃油喷射技术简介

传统的柴油机存在着供油不精确的问题，解决的办法是用电子控制燃油喷射的技术。与汽油机相比柴油机的电子控制燃油喷射系统有很多相同之处，在整机电脑管理方面两者基本相同，但因柴油机的喷射系统形式多样，电控系统的硬件也呈多样形式，同时柴油机需要对油量、定时、喷油压力、喷油路等多参数进行综合控制，其软件的难度也大于汽油机。

第一代柴油机电控燃油喷射系统也称位置控制系统，它用电子伺服机构代替调速器控制供油滑套位置以实现供油量的调整，这类技术已发展到了可以同时控制定时和预喷射的 TICS 系统。

第二代系统也称时间控制系统，其特点是供油仍维持传统的脉动式柱塞泵油方式，但油量和定时的调节则由电脑控制的强力快速响应电磁阀的开闭时刻所决定。

第三代也称为直接数控系统，它完全脱开了传统的油泵分缸燃油供应方式，通过共轨压力和喷油压力／时间的综合控制，实现各种复杂的供油回路和特性。强力快速线形响应电磁阀是各种系统共同的技术难点。

因柴油机的喷射系统形式多样，国外柴油机的电控系统也形式多样，有直列泵和分配泵的可变预行程 TICS 系统，有基于时间控制泵喷嘴系统，有蓄压共轨系统和高压共轨系统等。各种技术方案都在原有的基础上发展，但高压共轨系统是总的发展方向。

共轨式电控燃油喷射技术的原理

共轨式电控燃油喷射技术通过共轨直接或间接地形成恒定的高压燃油，分送到每个喷油器，并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合，定时、定量地控制喷油器喷射至柴油机燃烧室的油量，从而保证柴油机达到最佳的燃烧比和良好的雾化，以及最佳的点火时间、足够的点火能量和最少的污染排放。

其主要由电控单元、高压油泵、共轨管、电控喷油器以及各种传感器等组成。低压燃油泵将燃油输入高压油泵，高压油泵将燃油加压送入高压油轨，高压油轨中的压力由电控单元根据油轨压力传感器测量的油轨压力以及需要进行调节，高压油轨内的燃油经过高压油管，根据机器的运行状态，由电控单元从预设的 map 图中确定合适的喷油定时、喷油持续期由电液控制的电子喷油器将燃油喷入气缸。

现在该项新技术已开始在国外以柴油机提供动力的汽车上投入使用。这是世界汽车工业为满足日益严格的废气排放标准的必然趋势。

共轨式电控燃油喷射技术的特点与现状

柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一种全新的技术，因为它集成了计算机控制技术、现代传感检测技术以及先进的喷油结构于一身。该技术的主要特点是：

1. 用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀；

2. 用共轨方式供油；

3. 高速电磁开关阀频响高，控制灵活；

4. 系统结构移植方便，适应范围宽。

这一技术的研究与开发热点在于：

（ 1 ）如何解决高压共轨系统的恒高压密封问题；

（ 2 ）如何解决高压共轨系统轨压力的微小波动所造成的喷油量不均匀问题；

（ 3 ）如何解决高压共轨系统的多 MAP （三维控制数据表）优化问题；

（ 4 ）如何解决微结构、高频响电磁开关阀设计与制造过程中的关键技术问题。

共轨式电控燃油喷射技术对环境保护的促进作用

共轨式燃油喷射技术有助于减少柴油机的尾气排放量，以及改善噪声、燃油消耗等方面的综合性能；它在有利于地球环境保护的同时，也必将促进柴油机工业、汽车工业及与之相关工业的发展。

增压中冷

增压可使柴油机在排量不变，重量增加不大的情况下达到增加输出功率的目的。与相同功率的非增压柴油机相比，增压柴油机不仅体积小，重量轻，功率大，而且还降低了单位功率的成本。因此，增压技术不仅广泛应用在柴油机上，而且还推广到汽油机，是改善内燃发动机的重要技术手段。

但是事物总有矛盾性，空气压力的提高就是空气密度的提高，空气密度的提高必然会使空气温度也同时增高，这如同给轮胎打气时泵会发热一样。发动机涡轮增压器的出风口温度也会随着压力增大而升高，温度提高反过来会限制空气密度的提高，要进一步提高空气密度就要降低增压空气的温度。据实验显示，在相同的空燃比条件下，增压空气温度每下降10摄氏度，柴油机功率能提高3%－5%，还能降低排放中的氮氧化合物（NOx），改善发动机的低速性能。因此，也就产生了中间冷却技术。

柴油机中间冷却技术的类型分两种，一种是利用柴油机的循环冷却水对中冷器进行冷却，另一种是利用散热器冷却，也就是用外界空气冷却。当利用冷却水冷却时，需要添置一个独立循环水的系统才能达到较好的冷却效果，这种方式成本较高而且机构复杂。因此，汽车柴油机大都用空气冷却式中冷器。

空气冷却式中冷器利用管道将压缩空气通到一个散热器中，利用风扇提供的冷却空气强行冷却。空气冷却式中冷器可以安装在发动机水箱的前面、旁边或者另外安装在一个独立的位置上，它的波形铝制散热片和管道与发动机水箱结构相似，热传导效率高，可将增压空气的温度冷却到50至60摄氏度。

中间冷却技术不是一项简单的技术，过热无效果白费工夫，过冷在进气管中形成冷凝水会弄巧成拙。因此要将中冷器和涡轮增压器进行精确的匹配，使得压缩空气达到要求的冷却温度。

柴油机发展展望

柴油机的大功率，低排放，良好的电子控制等显著优点将使柴油发动机在新的时代有长足的发展。现在全球各大厂商正致力于新型绿色环保柴油机的研发，在NO和颗粒物的排放方面将得到近一步改善。而起关键是在燃油的精确配置和废气的后置处理，各多的电子新科技将运用到新一带柴油机上。而且在混合动力方面柴油机也有起应用特点，高扭矩配合电动汽车的快速响应和0排放，将是一种很不错的选择。