汽油发动机热效率突破50_汽油机热效率低于柴油机的原因?有哪些解决方式?

1.ltd发动机热效率

2.热效率最高的5款国产发动机，奇瑞只能垫底？

3.提高发动机热效率有多难？过去60年，顶级内燃机效率仅增加10%！

其实增加油耗的“元凶竟是它

热效率这个词流行起来。原因在于新凯美瑞搭载的A25A发动机热效率高达40%。注意，所有媒体都使用“高达”一词。按照我们从小到大的思维，如果你回家说你考了40分，那一定是混双饭。难道发动机上40%的热效率就已经很优秀了？我们来看看市场上热效率比较高的其余发动机。

马自达新一代创驰蓝天据称提升至50%。这些已经是家用车中最好的一些汽油发动机了，即使放眼未来，发动机的热效率也只有一半。柴油机可达到50%左右，燃气轮机可高达60%。

看了半天，热效率有什么影响呢？比如，每加满一箱油，发动机中油燃烧产生的能量有多少实际上是用来驱动汽车的，这就是热效率。换句话说，你可以理解为热效率越高，就越省油。可见，现在一半以上的汽油都被浪费了。

为什么热效率不能高？

单独把汽油机拿出来，热效率也能提高不少，但也有驾驶感受的因素。过于注重热效率，发动机的动力输出和低扭矩表现会很不理想。这样的车开起来太肉了，肯定卖不出去。这就是用户需求带来的约束。

其次，还有发动机本身无法避免的损失。一滴汽油喷入气缸，燃烧产生热量和动能。一部分热量被排气带走，一部分被冷却系统带走，这就是损失。如果去掉冷却系统，发动机的气缸体和活塞将无法承受高温。更专业一点，我们称之为排气损失和冷却损失。

此外，曲轴、凸轮轴、活塞等零件的运动依赖于克服摩擦力。即使在机油潮湿的情况下，也会消耗大量的能量，这就是机械损失。

更有什者，连气缸的正常进排气都会丧失。这里面有太多细分的损失，我们统称为通气损失。我们只是举一个容易理解的例子。

气缸做功时，所有的能量都应该推动活塞，但排气门需要提前打开，以保证充足的排气。这样一来，一部分气体就会提前排出，一部分推动活塞的力就会消失。面对如此多的损失，您说要提高一台发动机的热效率，但要让他满足我们的驾驶需求并不容易。

还有办法

既然问题来了，减少摩擦、提高进气效率、提高燃烧效率就成了工程师们惯用的方法。

有些在轴承和气缸壁上努力减少摩擦；有些则在轴承和气缸壁上努力工作以减少摩擦。还有一些通过优化气流来改善气门角度，提高燃烧效率；以丰田为代表的有的用阿特金森循环来提高热效率；当然，也有一些不寻常的道路，比如马自达。

第二代创世纪蓝天技术用了称为HCCI的均质压缩点火技术。其工作原理与柴油机类似，即不需要火花塞来点燃油气混合物，而是依靠活塞的向上运动来点燃混合物。使用该技术可以减少废气排放，同时提高燃油经济性。

最后

发动机热效率是一个问题，每提高1%都是困难的。随着技术的进步和材料的发展，发动机仍然是一个问题，但已经从30%增加到40%。发动机会发生什么样的变化，以我们现有的知识很难想象，而且可能真的会颠覆我们的认知。

ltd发动机热效率

丰田——热效率大王

有人说丰田是一个“保守”的车企，不过我却不是这样认为。因为它在燃油车火热的时候，就已经研发出了如今最热销的混动车型。而如今它所发布的全新一代凯美瑞，什么TNGA什么全新设计都不重要，因为它有一个热效率达到40%的2.5L自吸发动机，而阿特金森循环的2.5L混动发动机更是达到41%。有人要说了，才40%？这么跟你说吧，这个热效率跟柴油机相当了，并创下了量产汽车世界最高纪录。不是我日吹，丰田在这方面还是可以吊打绝大多数厂商。

在美国环保署测试下，2.5L版本的全新凯美瑞油耗为7.4L/百公里，可能在大部分看来7.4的数据并不是很诱人，但作为一款2.5L排量的中型车而言在感受它充沛的动力后，再回想你加油的频率好像真的不是很勤。

这个中控台，有多少人看着别扭？还有值得一提的是，国产丰田凯美瑞2.0L使用的是双喷射系统，技术含量并不低，车主反映油耗为8.5L/百公里。

马自达——提升整体效率

现在想来就“点”跟“压”的一字之差，可能当时我在思春吧。两者是不可能交换点火方式的。不过在马自达要发布的第二代创驰蓝天技术中，这系列汽油发动机颠覆式使用了点燃以及压燃两种点火形式。而它也相当自信地说道，要将汽油发动机热效率达到50%。而除了提高发动机热效率，它还降低车身重量、提高液力变矩器锁止范围以实现燃油的充分利用。在第二代创驰蓝天技术车型研发测试中，油耗相对于上代车型能实现1-2L的下降。但可惜的是，该系列发动机距离上市量产还有一段路要走。

实际上马自达也有手混动车型研究，将以转子发动机为基础研发增程型混动车型。

大众——涡轮+高传动效率

过往的涡轮增压是为了提升动力而服务，但在如今涡轮增压是为了降低油耗。搭载涡轮增压，就可以降低发动机排量以及实现“小型化”，所以市场多了一系列小体积高动力的涡轮增压发动机车型，而在小排量涡轮化浪潮中大众绝对是一大推手。为了配合涡轮增压发动机，大众更是搭配了双离合变速箱，“高传动效率”就是大众的省油根基。

而在车主的反映中，1.4T配合双离合变速箱的大众高尔夫的油耗也要到7.3L/百公里。

首当其冲收到禁售冲击的大众已经在研究新能源车型，所以在中国它已跟江淮携手，共创美好未来。

时代在发展，新能源的步伐已经越来越近，中国市场也越来越多纯电动车型。不过对于这些更像是试验品的纯电动车型，我个人而言并不建议选择购买，毕竟不少车型在质感、续航以及便利性上都要有很大程度的改善。科技进步是应该以人为本，厂家也应该暂缓一下纯电动车型研发，毕竟混动车型才是更适合我国的国情。

热效率最高的5款国产发动机，奇瑞只能垫底？

请问你是想问“ltd发动机热效率指什么”这个问题吗？该ltd发动机热效率是指在循环过程中，发动机从燃料中有效利用的能量与消耗的总能量之比。

LTD发动机是一种柴油发动机，通常在重型车辆（如货车或拖拉机）上使用。LTD发动机的热效率是指在循环过程中，发动机从燃料中有效利用的能量与消耗的总能量之比。

发动机的设计、操作条件、燃料类型和质量，以及维护和校准。一般来说，LTD发动机的热效率可能在30%到45%之间，具体取决于其设计和操作条件。

提高发动机热效率有多难？过去60年，顶级内燃机效率仅增加10%！

目前量产车中发动机热效率最高的是搭载在海外版马自达3上的那台SkyActiv-X压燃发动机，理论上最大热效率达到43%，有着技术宅之称的马自达终于如愿从丰田手中抢回了第一的位置，捍卫了自己在发动机领域的地位。不过量产车热效率第一的位置恐怕很快就要易主，而这一次不是马自达的老对手丰田、本田，而是很多人口中所谓“不行”的国产发动机。

这事还得从去年6月举行的长城汽车“2019?蜂巢易创新一代动力总成技术发布会”说起，会上长城推出了全新4N20平台发动机的首个量产机型EN01，该发动机热效率达到了38.3%，而升级产品的样机最佳指示热效率为48%。按照规划，长城还将研发热效率高达50%的发动机，比目前量产车中排量前两位的马自达3?SkyActiv-X压燃发动机（43%）和凯美瑞2.5L发动机（41%）热效率都要高。

那么发动机热效率是什么，车企为什么热衷于发动机热效率。

我们知道发动机一个周期包括了吸气、压缩、做功、排气四个冲程，在做功冲程中，通过燃烧汽缸中的汽油/柴油等，将燃料的化学能转化为热能，然后热能再转化为推动活塞往复运动的机械能，最后通过活塞的往复运动来推动曲轴的转动。而热效率是指发动机中转变为机械能的有效热量与所消耗燃料的总热量的比值。

例如一台发动机的热效率为36%，那么它消耗的燃油中只有36%的能量转化为实际动力，而其他的64%能量因为排气损失、机械损失、冷却损失等等而浪费掉，简单来说你每加100元油，就有64元打了水漂。

听着有些夸张，但事实就是这么残暴，所以理论上，发动机热效率越高，在输出相同动力的情况下消耗的燃油越少，也就越省油。

有人估计会问，发动机热效率既然对油耗这么重要，那车企为什么不加足马力提高它呢？

尼古拉斯·奥托

其实从1860年第一台内燃机诞生以来，科学家就就尝试着各种努力去提高发动机热效率。从最早煤气机不到5%的热效率到1876年尼古拉斯·奥托提出的四冲程内燃机（汽油机），热效率一下子提高到了11%，再到1892年，鲁道夫·迪塞尔提出的压燃式四冲程内燃机（柴油机），热效率再次提高了一倍。

而到现在喷油器、油泵、缸内直喷、米勒循环、可变气门正时（VVT）、可变凸轮机构（VCS）、高压缩比、发动机管理系统等先进技术的运用，都和提高发动机热效率有关。所以有人说发动机的发展史就是热效率的发展史。

14RT-flex96C船用柴油机

不过从160年的内燃机发展史来看，热效率的提升似乎很慢，从最开始的5%左右到目前热效率最高内燃机——14RT-flex96C船用柴油机，其最高热效率也不过55%，160年来只增长了11倍，相比电脑性能每隔18-24个月便会增加一倍的速度来看，简直小巫见大巫。

SkyActiv-X压燃发动机

而四冲程的汽油发动机热效率的提升就更慢了，从1876年的11%到目前汽油发动机热效率普遍不到35%，搭载在马自达3上的那台SkyActiv-X压燃发动机，是目前量产车中热效率最高的汽油发动机，也不过43%。144年来，四冲程汽油发动机热效率提升不到4倍。

所以很多行业人士吐槽发动机热效率每提高1%都非常困难，但就是在如此困难的情况下，有些国产品牌却把发动机热效率做到了38%，而有些甚至有望突破50%。

红旗是去年发展势头最猛的自主品牌车企之一，也是第一个把车卖到500万却还一车难求的国产品牌，而更出人意料的就是红旗的技术。搭载在红旗HS5上的那台2.0T发动机，热效率达到了39%，是目前量产车中，热效率最高的国产发动机。

这台发动机用全铝合金缸体材质，用了350bar缸内直喷、进排气双VVT气门正时系统、热管理模块等技术。其中双VVT技术，可以在压缩阶段通过延迟关闭进气门使部分混合气体溢出气缸外，让发动机的膨胀比大于压缩比，从而提高发动机热效率。

一汽的这台代号CA4GC20TD-32的2.0T发动机最大功率为224马力，最大扭矩为340N·m，目前主要应用在红旗HS5上，将来或将运动在HS7等车型上，成为家族的主力发动机。

在去年6月举行的长城汽车“2019?蜂巢易创新一代动力总成技术发布会”上，长城品牌旗下专注于动力总成和智能研发的蜂巢易创公司推出了全新4N20平台发动机的首个量产机型EN01，该发动机融入米勒循环，在压缩阶段通过延迟关闭进气门使部分混合气体溢出气缸外，膨胀比大于压缩比使得气缸内剩余的气体燃烧更加充分。据悉热效率达到了38.3%，将来新发动机或将替代现款的2.0T发动机。

按照规划，4N20平台发动机还将推出代号为RY29的机型，用低压EGR（废气再循环）和停缸技术，热效率将达到41%；而代号为EY26的机型，用稀薄燃烧、EGR等技术，压缩比达到17:1，据悉热效率将达到50%。而至于这些发动机什么时候落地，买买君还没有得到确切的消息。

作为中国品牌第一阵营的车企，长安向来比较注重自主研发，拥有着国产品牌首个动力模块化平台——蓝鲸NE动力平台，该平台是长安中小排量模块化平台，可覆盖1.0-1.8L不同排量的发动机，零件通用率达到98%，并且兼容48V轻混、PHEV插电混动以及乙醇燃料。

而搭载在逸动蓝鲸版和CS35?PLUS蓝鲸版上的那台蓝鲸1.4T发动机，则是蓝鲸NE动力平台的首款产品。发动机用了350bar高压燃油直喷、可变排量机油泵、双VVT可变气门正时等技术，发动机最大功率为158马力，最大扭矩为260牛·米，热效率能够达到38%。

按照规划，蓝鲸NE动力平台还将推出一台1.5T发动机，其发动机热效率将达到40%，未来该发动机或将替代CS55?PLUS上的那台1.5T发动机。

广汽第三代2.0T发动机热效率同样达到38%，与长安蓝鲸1.4T并列国产量产发动机热效率第三名。

这款代号为4B20J1的2.0T发动机是广汽G平台下的第三代涡轮增压直喷发动机，相比第二代2.0T发动机保守求稳的做法，第三代加入了350bar高压燃油直喷、双涡管单涡轮、进排气双VVT等先进技术。发动机最大功率达到252马力，最大扭矩达到390牛·米，相比第二代发动机分别提升51马力和70牛·米。

奇瑞被称为中国的技术宅，在建厂初期就在走上了自主研发的道路，路途虽然充满荆棘，但却积累了丰富的经验和技术，并且打造出了当时国内热效率最高的国产发动机——ACTECO?1.6TGDI发动机，其热效率达到了37.1%。

奇瑞的这台1.6T发动机家族的第三代产品，用缸内直喷技术，搭载了奇瑞最新的iHEC燃烧系统，通过高强度进气系统、200bar高压供油系统，90毫米高能点火系统、第三代智能控制系统等技术来实现高热效率。

目前搭载这台1.6TGDI发动机的车型包括星途TX、瑞虎8、星途LX等，主要是奇瑞品牌旗下的高端车型。

理论上发动机热效率越高越省油，但是发动机热效率是随着发动机负荷变化而变化，其最高热效率只是在发动机状态最好的时候才会出现。

我们以凯美瑞的2.5L发动机为例，官方声称最高热效率达到40%，在SkyActiv-X压燃发动机没面世之前，是世界上量产车型中，热效率最高的发动机。我们从实车数据来看，只有当发动机转速在1800-2300rpm之间，扭矩在151-172N·m之间，两个条件同时满足时，才接近40%的最高热效率，只要其中任何一个条件不满足，热效率就达不到最高。而在日常的道路环境中，是很难让发动机处于最佳的工作状态（混动除外）。

所以车子是否省油，除了看最高热效率之外，还要看最高值是否持久。另外，影响油耗的因素还有很多，包括驾驶习惯、路况、车重、风阻等等，所以我们在购车时，不能单凭发动机的热效率去判断一款车是否省油。

热效率高的车虽然并不一定省油，但对于厂家来说，能否研发出热效率高的发动机一定程度上代表了厂家的研发能力。我们很欣慰的看到，随着技术的积累和研发的不断投入，国产发动机的热效率不断提高，甚至有了和国外品牌扳手腕的实力。

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。

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。