汽油发动机热效率一般多少_汽油发动机热效率

2024-09-19 23:10:33

1.为什么汽车发动机热效率不能达到100%

2.最新发动机热效率排行榜出炉！第一不是丰田

3.汽油发动机的热效率

一般蒸汽轮机热效率为4%-8%；汽油发动机热效率为25%-35%；柴油发动机的热效率为35%-45%。

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。

热效率的含义是：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，是无量纲指标，一般用百分比表示。常见的有发电装置、锅炉装置、发动机装置等，有以下三种定义方法：发电效率，装置效率，循环效率。在锅炉中，一般不将鼓风机、引风机、炉排运动等小号的能量计入输入能量，而是单独计算和衡量。

发动机中转变为机械功的热量与所消耗的热量的比值。发动机的热效率分为指示热效以及有效热效率两种。指示热效率是指发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。有效热效率是指实际循环的有效功与所消耗的热量的比值，是衡量发动机经济性能的重要指标。

为什么汽车发动机热效率不能达到100%

现在不少厂商宣传发动机性能的时候都爱说“热效率”，那么什么是热效率呢？

热效率就是指燃料燃烧时产生的热量转换成机械能的比例。发动机通过燃烧汽油，将化学能转化成热能，热能推动活塞进行运动而产生机械能。由于发动机并非在完全理想的情况下工作，所以实际转化效率并不能达到理想值（100%），初中物理相信大家都学过“热力学第二定律”吧，因为存在摩擦，散热等各种情况，所以热效率达到100%永动机是不存在的。

对于厂家来说，热效率是代表自己的硬实力的，当然是越高越好。

但对于我们普通老百姓来说，热效率还真不一定是越高就是越好。不考虑成本的话，自然是热效率越高汽车越贵咯，?F1的热效率就45%，但又有几个人买得起呢？

目前，市面上已上市的车型中，热效率最高的当属丰田凯美瑞上搭载的Dynamic?Force系列2.5L发动机，热效率高达40~41%，除此之外，丰田C-HR、RAV4荣放，搭载的是丰田旗下的全新的2.0L的自然吸气发动机，热效率也可以达到40%。当然咱们国产品牌也不甘示弱，长安的蓝鲸发动机以及吉利缤越1.5TD发动机都达到了40%的热效率。

时至今日不少车企工程师还在不断想办法提高热效率，目前行业内热效率最高水准是45%，也就是说只有45%的热量被转化为机械能，其余的热量都浪费了。

其实对于汽车发动机来说，能量的损耗是不可避免的。就算给汽车加了满满一箱油，真正变成动力的又有多少呢，甚至连一半都没有，大部分都变成热能损耗了。

一辆车省不省油，最重要的就是它的热效率。同样排量的车型，发动机热效率高的那台车，其燃油经济性就越好。然而?高热效率与强动力输出从本质上说是背道而驰的，要么轻而缓的高效率要么急而促的强动力，以目前的技术水平，很难做到两者得兼。这也就是为什么动力强的发动机热效率不高，而热效率高的发动机动力不强的根本原因。

而且热效率不是一成不变的，是随着发动机的负荷变化而变化的。它是一个区间而不是一个值。通常我们所说的发动机40%热效率指的是最高热效率，它只是在发动机状态最好的时候才有，一般这个最佳状态很短暂也可以说很小，只有很少一部分情况发动机才处于最佳效率区间。

例如凯美瑞2.5L发动机，官方说法是发动机热效率40%，但是根据实际检测数据来说，只有在扭矩输出151-172N·m时才会接近官方数据40%的热效率。当不在这个扭矩范围时，热效率就会马上下跌，由此可见热效率这个东西参考的意义更大，更多的时候只是厂商包装的一个噱头，没有太大实际意义。

另外柴油发动机的强项是省油，汽油发动机得到强项是动力，所以针对不同的发动机会有不同的侧重点。如果你是一个性能控，那给你再高的热效率发动机也是没有太大的意义的。

高热效率发动机是一种趋势，但是各个品牌还是会在动力和油耗之间进行权衡。随着时间的发展，科技的进步，可能在未来会出现高效率+高动力的完美发动机，希望那一天的早点到来。

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。

最新发动机热效率排行榜出炉！第一不是丰田

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

内燃机技术自19世纪60年代问世以来，已经走过了百余年的历史，其功率也从早期的个位数马力不断提升到如今几百甚至上千匹马力，通常来说，一台发动机的马力越大，动力也就越强。但随着丰田第八代凯美瑞问世之后，由此也引入了一个比较新颖的概念，即发动机热效率。

发动机热效率指的是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，简单理解就是汽油所含能量转化为输出动力的比例，比值越大说明发动机工作效率越高，最直观的表现便是车辆更省油，一箱油能跑更远了。

有意思的是，自从丰田推出高热效率发动机后，业界也有不少车企纷纷加入到了研发高热效率发动机的队列当中。例如自主品牌长城、长安、广汽等已经研发出了热效率达到38%的涡轮增压发动机，而如果我们将视野放之于全球范围内，还能找到许多热效率“逆天”的发动机。因此咱们不妨来看看，在如今的民用车领域，热效率排名前五的量产发动机又有哪些？

第五名

一汽?CA4GC?2.0T发动机

热效率：39%

搭载车型：红旗HS5

红旗HS5自上市以来，就受到了国内消费者的一致好评，这其中不仅仅源于红旗品牌本身所赋予的民族自豪感，同时还有它搭载的这台以高热效率著称的2.0T。作为目前热效率最高的国产发动机，其热效率高达39%。

为了实现高热效率，一汽用了全铝合金缸体材质、350bar缸内直喷、进排气双VVT气门正时系统以及热管理模块等技术，尽管技术相对复杂，但最终结果还是十分让人满意。

从数据来看，这台2.0T发动机拥有最大224马力和最高340牛·米，与丰田8AR-FTS?2.0T动力旗鼓相当，但根据车主口碑来看，HS5的百公里综合油耗为10.5L，汉兰达的百公里综合油耗为11.7L，由此可见一汽这台2.0T在燃油经济性上还是具备一定优势。

第四名

日产?VC-TURBO?2.0T发动机

热效率：39%

搭载车型：天籁、QX50

对于日产而言，“技术日产”四个字绝不是一句白喊的口号，旗下最新研发出的VC-TURBO?2.0T发动机，可谓用硬实力诠释了什么是不鸣则已一鸣惊人。这台代号为KR20DDT的2.0T发动机是全球首款支持“可变压缩比”的量产机型，能够根据需要在8:1与14:1之间进行智能切换。

由于这台2.0T发动机用了独特的多连杆结构，从而也提升了发动机的热效率。据相关工程师透露，日产2.0T发动机的热效率为38-39%，如果结合全新的e-POWER混动技术，其热效率将达到45%，比丰田的THS混动系统还要更高。

更厉害的是，这台2.0T发动机还拥有媲美3.5L?V6发动机的动力表现，其最大功率252马力，峰值扭矩380牛·米，搭载该发动机的天籁实测破百成绩为6.4秒，这已经能说明很多问题了。

第三名

本田?地球梦2.0L混动系统

热效率：40.6%

搭载车型：雅阁、CR-V、皓影、奥德赛

从某种意义来说，本田的混合动力系统能够走到今天，很大程度是被丰田“逼”出来的。上世纪90年代末期，当本田还在一心专研高功率发动机时，丰田已经在混动技术上酝酿多年，因此早期搭载单电机IMA系统的Insight自然难以同丰田普锐斯抗衡。

而随着技术的不断更迭，本田IMA也升级为i-MMD，全新的混动系统不仅在混动技术上绕开了丰田的专利，甚至还借助于高效电机与串并联结构的加持，做到了与当今丰田THS混动系统近乎一致的性能表现。

值得一说的是，尽管本田没有像丰田一样去大力宣传它的热效率，但事实上本田2.0L?i-MMD系统的热效率却高达40.6%，仅次于丰田的41%。在实际使用中，雅阁混动与凯美瑞混动的综合百公里油耗也基本处在一个级别。

第二名

丰田?Dynamic?Force?2.5L混合动力

热效率：41%

搭载车型：凯美瑞、亚洲龙、全新汉兰达、ES等

自从丰田迈入到TNGA时代，热效率就成为它宣传的重点“项目”之一，旗下最新的M20系列，A25A发动机的热效率均高达40%，此外，2.5L混动系统热效率更是达到41%。要知道，内燃机技术发展到今天，每1%的热效率提升对于车企而言都是极为苛刻的，而丰田在这套成熟的混动系统基础上，还能将发动机热效率提升到41%，其功力之深绝对是同行难以想象的。

具体来看，这套混动系统中发动机能够提供178马力，电动机提供120马力，其系统综合功率约为214马力，对于家用B级轿车来说还是十分富余。此外，丰田混动与本田混动系统本质上的区别在于，丰田的工作逻辑侧重于电动机发动机，使发动机始终处于最佳效率区间；而本田的工作逻辑更接近增程式原理，即发动机大部分时候负责供电，在中低速时由电机驱动，仅在高速行驶或急加速时发动机参与驱动。

不得不说，二者在油电混动系统方面可谓是各有千秋，但论成熟度和市场认知度，丰田发力时间更早，势必也要更胜一筹。

第一名

马自达SKYACTIV-X?2.0L发动机

热效率：43%

搭载车型：CX-30、马自达3（均为海外版）

马自达能够造出全球热效率第一的发动机，着实让人感到意外，不过对于这位汽车界的“理科生”来说，倒也不是不可能，毕竟当年连转子发动机都量产过，还有什么困难能够阻挡它？

2019年，马自达推出了全新SKYACTIV-X?2.0L发动机，其发动机热效率高达43%，最大功率达到188马力，峰值扭矩为222牛·米，即便是丰田最新的Dynamic?Force?2.0L发动机，在参数上也无法与之匹敌。

马自达为了拿下这个“第一”，使尽了浑身解数。首先，这台发动机使用了SPCCI火花控制压缩点火技术，可实现超稀薄燃烧；其次，为了给均质压燃创造条件，马自达也用了火花塞点火的手段来提高气缸内的压力和温度。

上市初期，马自达仅在欧洲市场上推出这台全新2.0L发动机，但有消息表明，即将在今年进入国内的CX-30也将搭载全新2.0L发动机，届时马自达粉丝估计要集体“高潮”了。

结尾：不得不说，如今的内燃机技术早已是今非昔比，而从当下的趋势来看，日系汽车制造商更热衷于打造高热效率发动机。相信在未来，我们还能看到更多车企推出更先进的发动机，并将内燃机技术带入到一个全新的起点。如果是你，会看好它们中的哪一款？

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。