最近熱效率這個(gè)詞兒又火了，究其原因是全新凱美瑞上那臺(tái)A25A發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率高達(dá)40%。

注意所有媒體都用了“高達(dá)”這個(gè)詞，按我們從小到大的思維，你回家敢說(shuō)自己考試高達(dá)40分，那肯定是一頓混合雙打啊，難道放在發(fā)動(dòng)機(jī)上40%的熱效率就是優(yōu)秀了？我們先來(lái)看看目前市場(chǎng)上其他熱效率比較高的發(fā)動(dòng)機(jī)

馬自達(dá)下一代創(chuàng)馳藍(lán)天據(jù)說(shuō)要提高到50%。這已經(jīng)是家用車上非常優(yōu)秀的幾款汽油發(fā)動(dòng)機(jī)了，即便展望未來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率也就是一半。柴油機(jī)可以達(dá)到50%左右，燃?xì)廨啓C(jī)可高達(dá)60%。

看了半天，熱效率到底影響什么呢？舉個(gè)例子，你每加滿一箱油，油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒產(chǎn)生的能量有多少被真正用于驅(qū)動(dòng)汽車，這就是熱效率。換句話說(shuō)，你可以理解成熱效率越高的越省油?？梢?jiàn)，現(xiàn)在一半多的汽油都被浪費(fèi)了。

為啥熱效率就是高不起來(lái)呢

把汽油機(jī)單拿出來(lái)看，熱效率也能提高不少，可這里面還有一個(gè)駕駛體驗(yàn)的因素在。過(guò)分單一的關(guān)注熱效率，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出和低扭表現(xiàn)會(huì)很不理想，這樣的車開起來(lái)太肉，也肯定賣不出去，這一點(diǎn)算是用戶需求帶來(lái)的制約。

其次還有發(fā)動(dòng)機(jī)本身無(wú)法規(guī)避的損失。一滴汽油噴入氣缸，燃燒產(chǎn)生了熱能和動(dòng)能。這些熱被排氣帶走一部分，又被冷卻系統(tǒng)帶走一部分，這就是損失。假如我們?nèi)サ衾鋮s系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)在高溫下缸體和活塞都是沒(méi)法承受的。專業(yè)一點(diǎn)的話我們稱之為排氣損失和冷卻損失。

還有，曲軸、凸輪軸、活塞這些零件的運(yùn)動(dòng)本身就靠克服摩擦力，即便是在機(jī)油的滋潤(rùn)下也會(huì)消耗很大的能量，我們叫做機(jī)械損失。

更甚至連氣缸正常的進(jìn)排氣都會(huì)有損失，這里面細(xì)分的損失太多，我們統(tǒng)稱換氣損失。我們只舉一個(gè)好理解的例子。

氣缸在做功的時(shí)候，本來(lái)這股能量是要全部推動(dòng)活塞的，但排氣門偏偏需要提前打開來(lái)保證排氣的充分，就導(dǎo)致有一部分氣體會(huì)提前排出，推活塞的力就會(huì)損失一部分。

面對(duì)這么多損失，你說(shuō)想提高一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率，又要讓他滿足我們的駕駛需求談何容易。

仍然有辦法

既然問(wèn)題都擺在這，那么降低摩擦、提升進(jìn)氣效率、提升燃燒效率都成了工程師門慣用的方法。有在軸承和氣缸壁上下功夫降低摩擦的；也有改善氣門夾角，通過(guò)優(yōu)化氣流改善燃燒效率的；也有以豐田為代表的，采用阿特金森循環(huán)來(lái)提升熱效率的；當(dāng)然還有一些不走尋常路的，比如馬自達(dá)。

第二代創(chuàng)世藍(lán)天技術(shù)就采用了一種叫做HCCI的均質(zhì)壓燃技術(shù)，其工作原理與柴油機(jī)相類似，即無(wú)需火花塞點(diǎn)燃油氣混合氣，而是依靠活塞的上行將混合氣壓燃。采用這項(xiàng)技術(shù)可以降低尾氣排放，同時(shí)提升燃油經(jīng)濟(jì)性。

最后

N年前發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率就是個(gè)難題，每提升1%都舉步艱難。隨著科技的進(jìn)步、材料的開拓，如今發(fā)動(dòng)機(jī)仍然是個(gè)難題，但已經(jīng)從30%提高到了40%。未來(lái)的幾年里，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生什么樣的變化以我們現(xiàn)在的見(jiàn)識(shí)恐怕難以想象，也許真的會(huì)顛覆我們的認(rèn)知。