老師好(32)浪費的多 談發動機熱效率

2021-01-11 網通社

  【汽車點評·技術·原創】

  《老師好》第32期:前兩天從點評君梁桑的朋友圈裡看到豐田新車搭載的2NR-FKE 1.5L引擎有著「高達」38%的熱效率,心裡不自禁思考連世界熱效率最高水平的發動機也不及一半的燃燒效率,是不是發動機太「不會過」了?往期回顧:點擊查看第29期文章——方向盤為什麼不能打死?

  燃料完全燃燒產生的熱量沒有全部轉化為有用功,只有少部分熱量參與推動活塞、帶動曲軸旋轉,其餘熱量一部分被發動機冷卻系帶走,叫做冷卻損失;一部分以排氣方式排到大氣中去了,叫做排氣損失,約佔總能量的40%左右。也就是說,燃料燃燒產生的有用能量只有不到1/3被有效利用,有超過2/3的熱量被浪費掉了。而發動機本身的熱效率很難大幅度提高,因為這些過多的熱量如果不被排出就會影響發動機工作。

  除此之外,不完全燃燒和機械損失也是導致熱效率低下的重要因素,由於進氣量不夠而導致的汽油不完全燃燒經常出現,現如今應對措施有很多,缸內直噴和渦輪增壓都是將熱效率提升的辦法。

  汽車發動機是將燃料的化學能轉換成機械能的機器,轉換的過程中有熱損失和機械損失,熱損失主要是燃料先燃燒產生熱能,燃燒爆發的高溫氣體推動活塞運行做功,這時相當一部分的熱量會傳到發動機的機體和缸蓋上,並通過冷卻系統散發掉,此外還有相當一部分熱能隨排氣排出;機械部分的損失包括摩擦損失和運動損失,曲軸、活塞等運動機構的摩擦阻力要消耗功率,眾所周知,發動機4個衝程中只有一個衝程是做功的,其他3個衝程是要消耗功率的。

  剛剛我們提到了引擎的幾種循環方式,下期《老師好》當中我們將為您介紹奧託循環、米勒循環和阿特金斯循環的區別,敬請期待。

相關焦點

  • 發動機熱效率高等於「省油」?這就是個「騙局」
    說到發動機熱效率,你知道熱效率怎麼計算嗎? 是指發動機有效功率的熱當量與單位時間所消耗燃料的含熱量的比值。就單一從發動機本身考慮,理論上熱效率越高,汽車的燃油經濟性更好,如果考慮到「一輛車」作為整體,認為發動機熱效率越高=越省油,這就是一個騙局。
  • 都在說發動機熱效率,它究竟是什麼東西?
    若你沒把讀書時期的知識都還給老師,應該都了解熱力學第二定律,它在百度裡是這樣定義的:不可能從單一熱源取熱使之完全轉換為有用的功而不產生其他影響。說人話就是,熱能在轉化過程中必然有一定的損失,不可能完全用來做功。
  • 為什麼發動機的熱效率不能達到100%?
    朱博士回答:發動機的熱效率為什麼不能達到100%,我也只能用前輩們的研究結果給大家解釋一下。發動機是熱機的一種,熱機的最大熱效率到底能達到多少?解釋這方面問題的基礎理論就是熱力學第二定律和卡諾循環。任何一種熱機的熱效率都不可能達到100%。所以,科學家開爾文給第二定律表述成:第二類永動機不可能實現 。什麼是第二類永動機,大家可以自己查一下。
  • 發動機熱效率高汽車就更省油嗎?
    國人買車,一般看的是三大件,但三大件中的「發動機」到底如何,過去大家就看品牌、看油耗、看動力參數,但如今越來越多的人,更看重一個新的參考標準「熱效率」。 「熱效率」,這個頗為專業的詞彙,其實放在四五年前,沒幾個國人能說清楚。但2017年,一直被視為不太懂營銷的奇瑞,卻很成功地把這個詞做了一次大眾科普。
  • 最好的發動機熱效率僅41%,熱效率達到100%有可能嗎?
    最好的發動機熱效率僅41%,熱效率達到100%有可能嗎? 傳統蒸汽機的熱效率是4%-8%,汽油機的熱效率在25%-35%之間,柴油機的熱效率能達到35%-45%,噴氣發動機的熱效率在50%-60%之間,目前豐田混動是全球熱效率最高的型號,可以達到41%,這麼一看奇瑞在發動機上的成績的確很了不起。 如果100%是滿分即便是豐田的41%,也是一個不及格的成績,為什麼發動機熱效率普遍都這麼低呢?
  • 熱效率最高的豐田發動機能達到41%,如果來到100%會怎樣?
    現在豐田混動發動機依靠阿特金森循環和獨特的設計可以將熱效率提高到41%,即使是自然吸氣也能達到通常的37%至40%。另外眾所周知的EA888利用米勒循環熱效率也達到了37%以上,壓縮比也達到了11.7:1,不過大眾並沒有刻意宣傳。此外本田2.0L混動也能達到40%以上的熱效率。現在,隨著混動和阿特金森循環的重新崛起,實力雄厚的汽車公司仍未做出熱效率超過37%的發動機。
  • 發動機熱效率都不到40%,為啥車企還拿出來吹牛?
    文 ▍田忠朝印象中,日企是最喜歡談發動機熱效率的,但前些日子,奇瑞也搞了一場研討會,稱其E4T15B發動機熱效率高達37.1%,在行業內引起一片譁然,其真實性很讓人懷疑。就像100分的試卷,大家都考了30分,這時突然冒出一個人來說他考了40分,你是不是也會問「真的嗎?」。
  • 奇瑞發動機熱效率比肩豐田?大眾工程師質疑被打臉
    前段時間,車迷一族君的朋友圈被這樣一條新聞刷爆了——身為自主品牌開發發動機的領軍企業,奇瑞扔出了一顆重磅炸彈,其開發了一款代號為E4T15B的1.5L直列四缸渦輪增壓發動機,其標定熱效率高達37.1%,超越了此前創造了量產汽油渦輪增壓發動機此方面記錄的豐田8AR-FTS型2.0L直列四缸渦輪增壓發動機和豐田8NR-FTS型1.2L直列四缸渦輪增壓發動機(這兩者最大熱效率皆為
  • 熱效率到底是個什麼東西?
    所以這也就是為什麼,發動機一定需要冷卻系統的原因——通過冷卻系統把這些沒有用到的熱量帶走。 這些熱量的浪費到哪去了呢,燒熱的排氣管、進氣格柵那裡冒著的熱氣,這些無法避免的熱量損失也就直接導致了發動機的熱效率難以大幅度的提升。 所以,改變只能從細節開始。
  • 為何說熱效率39.06%的發動機和綠巨人一樣有戰鬥力?
    這些年隨著小排量發動機的日益普及,諸如缸內噴射、缸蓋集成排氣歧管技術……那些曾經生澀的技術名詞已經被越來越多的車友理解和掛在嘴邊。相比之下,「熱效率」這個概念對不少人來說就有些陌生。其實,熱效率就是發動機實際轉化為驅動力的能量,也就是機械能和在這個過程中消耗掉的燃料的當量熱量總和的比值。
  • 廣汽發動機熱效率高達42.10%,鉅浪動力澎湃出擊
    而緊接著兩個星期後,廣汽傳祺的三款發動機,分別是第三代1.5TGDI、2.0TGDI發動機和第四代2.0ATK發動機,通過嚴謹的驗證試驗測試,第三代1.5TGDI、2.0TGDI發動機分別獲得40.48%、40.23%熱效率認證,而第四代2.0ATK發動機熱效率更是高達42.10%,刷新了自主品牌最高熱效率的紀錄。放眼全球,發動機熱效率超過40%的共有5臺,自主品牌就佔了兩臺。
  • 一刀說:熱效率高達43%,比亞迪插混發動機創紀錄
    比亞迪不久前發布的DM-i超級混動1.5L自然吸氣高效發動機就創造了國內汽油發動機熱效率的新紀錄。這臺插電混動專用的高效發動機的最高熱效率高達43%,超過了之前豐田Dynamic Force 2.5L混動專用發動機41%的熱效率水平,創造了國產發動機的熱效率紀錄。
  • 奔騰1.5T發動機熱效率高達39.06%,豐田馬自達看了直呼內行!
    是指發動機有效功率的熱當量與單位時間所消耗燃料的含熱量的比值。用以評定發動機作為熱機的經濟性。不同發動機和動力裝置的熱效率各異,但數值都小於1。提高發動機熱效率是節約能源的重要手段,是改進熱力發動機的主要方向之一。
  • 真發動機廠!本田下放F1技術,擬2020年將發動機熱效率提升至47%
    近年來廠商所生產的內燃機熱效率基本上沒有什麼進步,基本上被當前的物理材料以及燃燒模型理論限定在38%,以及非常非常接近奧託循環理論的極限了,哪怕是豐田汽車採用阿特金森循環開發的發動機熱效率也僅有41%,這個數值相比於外燃機熱效率的55%而言始終是有點低。
  • 熱效率的概念,內燃機最終的價值(科普)
    但是在轉化過程中的每一種因素都會「損耗能量」,這裡所謂的損耗是以【有效輸出能量】為基礎的區分,沒有轉化為機械能的能量對於內燃機而言就是被浪費的部分。(此部分能量並未消失·為轉化其他形態的概念)上圖為普通內燃式熱機的熱效率平均標準,在轉化過程中只有35%左右的熱能可以轉化為動力,也就是說消耗1升燃油實際「浪費了650ml」,這就是燃油動力汽車能耗很高的原因。
  • 為什麼善變的發動機才是好發動機?(下)
    所以對多汽缸、大排量的發動機來說,關閉一部分汽缸有利於節省油耗,這也就是發動機歇缸功能(也叫閉缸或可變缸功能)。機油對發動機的潤滑和抗磨損是如此重要,但是機油過多也會導致發動機內阻變大、浪費動力。鑑於發動機不同工況對機油的需求不同,實際泵油量總是偏多,所以可變排量機油泵的誕生很好的解決了這個問題,為省油做出貢獻。
  • 發動機熱效率聽起來很唬人?這三個概念最容易忽悠小白!
    發動機熱效率「發動機熱效率」這個詞兒之前比較陌生,很多消費者都沒有聽說過,如果不是一些汽車廠家的大力宣傳,估計很少會有人去注意什麼是發動機熱效率,從這個角度講,其實汽車廠家才是推動消費者普及汽車知識的原動力。
  • 比亞迪的發動機熱效率已成全球最高
    比亞迪的發動機熱效率已成全球最高 憲瑞 發表於 2020-11-21 09:57:12 在汽車發動機及電動車核心技術上,中國廠商正在快速趕超。
  • 瑞虎7 DCT搭新發動機 其熱效率達國際水準
    【車訊網 報導】  近日,奇瑞汽車官方宣布,即將上市的奇瑞瑞虎7 DCT車型將搭載一臺代號為E4T15B的全新發動機,這款擁有完全自主產權的發動機由奇瑞汽車與世界頂級技術合作夥伴所共同研發,其熱效率高達37.1%,此舉標誌著奇瑞汽車正式跨入世界頂尖汽車動力核心技術研發陣營。
  • 汽車百科知識:熱效率的概念,內燃機最終的價值
    但是在轉化過程中的每一種因素都會「損耗能量」,這裡所謂的損耗是以【有效輸出能量】為基礎的區分,沒有轉化為機械能的能量對於內燃機而言就是被浪費的部分。(此部分能量並未消失·為轉化其他形態的概念)上圖為普通內燃式熱機的熱效率平均標準,在轉化過程中只有35%左右的熱能可以轉化為動力,也就是說消耗1升燃油實際「浪費了650ml」,這就是燃油動力汽車能耗很高的原因。