汽油发动机热效率_汽油发动机热效率最高的发动机

1.汽油机的热效率探讨

2.一汽奔腾 T77 PRO 发动机热效率达39.06%，一年能省不少汽油

3.加热效率的定义是什么？怎么求？

4.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！

5.汽油发动机的热效率

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。

汽油机的热效率探讨

文/弯道不超车

在电动化的大幕下，很多人都认为我们熟悉的汽油发动机已经到达了瓶颈。基于目前技术的确很难突破，因为目前大部分发动机的热效率只在36~38%之间。

丰田成功创造了40%的民用车世界最高热效率，甚至在混合动力的阿特金森发动机上创造的纪录达到了41%。那么我们自主品牌发动机，距离这个世界最先进水平还差多远？

近日，东风风神发布了一款代号为C15TDR的新一代自主研发发动机，其中的C15TDR发动机的动力版热效率达到39%，经国家质检中心验证最大功率为150kW、最大扭矩320Nm，换算为升功率和升扭矩后达到了惊人的102kW/L和217Nm/L。

难以置信的是，C15TDR发动机还有一款高效版，经中汽研验证其高效版热效率高达41.07%，成为获得中汽研和国家质检中心双重认证的“中国最强”发动机。那么C15TDR发动机是如何做到的？

C15TDR发动机是基于平台化、模块化理念开发的东风全新一代高性能增压直喷汽油机，在设计之初，C15TDR发动机就是东风公司应对五阶段油耗和国6b?RDE排放开发出来的，并具备国7潜力。它汇集了当前世界上最新一代内燃机的众多新技术和开发理念。

例如采用了高效抗爆震快速燃烧系统、智能热管理系统及深度降摩擦技术，集成了阿特金森循环、350bar高压喷射系统、高滚流比进气道和高压缩比燃烧室、低惯量高效电控增压系统、高压冷却EGR、全MAP可变机油泵等行业先进技术。

一副1.5T发动机若要达到现在主流的1.8T~2.0T动力输出水平，首先必须提高燃烧效率。C15TDR发动机采用了高效抗爆震快速燃烧技术，这里面包含高滚流的气道，相比第一代机型滚流比提升了21%，通过燃烧系统的匹配化，C15TDR发动机可以使得点火前峰值湍动能提升50%；先进的350bar的喷射系统，可以使喷射的粒径可以减小17%。这些都是它高效抗爆震快速燃烧系统里面最核心的亮点，从而奠定了动力性能与燃油经济性的基础。

如何在有限的排量内最大限度的压榨每一升排量的动力性能，工程师们普遍采用的是涡轮增压技术。而C15TDR发动机采用了低惯量电控增压器，将更多空气压进气缸参与燃烧，使得1.5T发动机爆发出惊人的320Nm的扭力，这已经达到许多现役2.0T涡轮增压发动机的扭力水平。而且能最大限度的减轻了涡轮迟滞问题，真正实现低速高扭，响应更快，0-30km/h加速时间小于3秒，2秒过灯。

特别值得表扬的是，C15TDR发动机拥有宽平台大扭矩的特性，起爆发力不仅体现在低速起步阶段，即便在高速状态下依然拥有充分的加速能力，80-120km/h的加速时间低于5秒，让高速超车变得更加轻松、安全。

其实，单纯提升动力还不是最难的的，如何在拥有高功率和高扭矩的同时，又能获得优秀的燃油经济性才是关键！这也是车主们在用车时特别关心的问题。

为提升发动机的热效率，行业普遍采用阿特金森或米勒循环、缸内直喷、提高压缩比等技术手段。东风风神则创新性的采用高效燃烧技术、深度降摩擦技术和智能热管理技术三大技术包，系统性的提升发动机的燃耗效率降低能量损耗。其中高压冷却EGR、暖风控制阀、双腔油底壳、以及电控活塞冷却喷嘴，这四项技术属国内汽油机首次量产应用。

例如外部冷却式废气再循环（C-EGR）技术，通过将废气经过专门的冷却器进行冷却后返回气缸内，抑制爆震，减少壁面传热，提升燃烧效率，这款发动机的EGR率甚至达到20%，处于行业的领先水平。

再比如深度降摩擦技术，C15TDR发动机为此集成了全可变排量机油泵、低粘度机油、电控式活塞冷却喷嘴等20多项降摩擦技术，将摩擦功降至0.4bar，达到丰田等领先车企的水平。

发动机要实现更好的经济性，时刻让发动机保持最佳的运行状态很重要，这就用到了热管理技术。第三代发动机的一个重要的特征就是采用高效率的热管理技术，既要让涡轮增压发动机在冷启动时快速升温（特别是冬季高寒地区），又要保证高负荷工作时温度不能太高。为此C15TDR发动机采用智能热管理模块，其独立电机控制的高集成度智能热管理模块，加快冷启动暖机速度，让发动机时刻处于最佳的运行状态。

种种努力之下，C15TDR发动机在热效率方面表现非常出色，动力版在保障强悍动力输出的状态下依然能达到39%的热效率，其高效版热效率更是高达41.07%，达到比肩丰田自然吸气发动机的水平，是目前涡轮增压发动机世界最高效水平。同时，在排放方面，C15TDR发动机已经完全可以满足国6?bRDE排放法规的需求，同时具备了国7排放潜力。

最后，还有一个车主们非常关心的问题就是发动机的可靠性怎么样？?

C15TDR发动机在开发过程中，完成了“高温（吐鲁番）、高原（昆仑山口）、高寒（冬季黑河）、高湿热（海南）”的环境严苛测试考验，整车实验累计里程超过700公里，这个里程相当于绕赤道175圈，台架试验累计超过4.3万小时。

自主品牌核心动力技术距离世界先进水平还有多远？东风风神的C15TDR发动机给出了很好答案。

展望未来，1.5L是小排量涡轮增压发动机的黄金排量和未来方向，甚至某些时候它比2.0L涡轮增压还要重要。而主机厂要想在未来很长时间内建立核心技术优势，必须在小排量发动机技术上占领制高点，显然东风风神已经打响了这场攻坚战。C15TDR发动机凭借国际最先进的技术架构以及博世、博格华纳等国际品牌技术合作夹持，已经具备了与世界一流发动机一较高下的实力。从这副发动机身上，我们也看到了自主品牌突破核心技术，创新研发的希望。

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。

一汽奔腾 T77 PRO 发动机热效率达39.06%，一年能省不少汽油

目前，排放法规对汽车有害气体排放物的限值已经达到了极低的水平，汽车污染物排放已经得到了基本的控制。随着国际社会对能源、温室效应以及CO2排放问题的日益重视，节能将成为汽车研究的核心问题。目前，全球汽车保有量接近10亿辆，其中汽油约占60-70%。虽然汽油机的排气污染问题采用三效催化器能得到有效的控制，但是其油耗平均比柴油车高20-30%左右。因此，本文将主要探讨一下汽油机热效率低的原因以及改善汽油机热效率的技术途径。

1. 压缩比过低。为了防止汽油机发生爆震，汽油机的压缩比ε通常在8-11之间，远低于柴油机16-22的压缩比。研究表明，压缩比每提高1个单位，热效率可提高1%-3%。因此，压缩比低是汽油机热效率低的一个主要原因。

2. 等熵指数低。空气的等熵指数k为1.4，燃料与空气混合气的等熵指数小于1.4，混合气稀，等熵指数增加，热效率增加。汽油机的燃烧为当量比燃烧，而柴油机为稀薄燃烧，因此，汽油机的等熵指数较低，这也是造成汽油机热效率低的一个重要原因。

3. 泵气损失大。汽油机是量调节，通过节气门开度控制混合气量，从而控制发动机负荷；柴油机属于质调节，通过缸内直喷油量控制发动机的负荷。相比柴油机而言，汽油机采用了节气门的控制方式，因此，其泵气损失增加。

4. 燃烧定容度低。由于柴油机燃油喷射系统的不断进步，高压喷射系统在柴油机上得到了广泛的应用，使柴油机的燃烧持续期不断的缩短。增加汽油机的缸内湍流速度有利于提高火焰传播速度，使燃烧定容度增加，但是过高的缸内湍流速度会造成点火困难。相比而言，汽油机定容度低也是其热效率低的一个原因。

5. 燃烧稳定性差。有研究表明，循环波动每增加1%，指示热效率降低1.5%。汽油机的循环波动为5-10%，柴油机仅为1-3%。

6. 常用工况效率低。汽油机的常用工况为中小负荷区域，而柴油机通过位于中高负荷区域，发动机在中高负荷工况运行时的燃油经济性会明显好于中小负荷区域，因此，汽油机运行于中小负荷也是其热效率偏低的原因之一。

1. 增压小排量。增压小排量技术可以使发动机常用工况点从小负荷向中高负荷区域迁移，使运行区域得以优化。发动机在中高负荷区域运行，节气门开度相对较大，由此也使得泵气损失降低。增压技术使得充量系数提高，改善燃烧效率，提高燃油经济性。

2. 缸内直喷（GDI）。第一代缸内直喷技术采用稀薄分层混合气的燃烧方式，由于稀混合气具有抑制爆震的能力，因此，汽油机的压缩 比可以进一步提高；同时稀混合气提高了等熵指数；此外，缸内直喷技术降低了进气节流损失。总体而言，采用第一代GCI技术，汽油机的油耗改善幅度高达20%以上。但由于三效催化器在稀薄燃烧时转化效率会急剧降低，因此，第一代缸内直喷技术并未得到广泛的应用。而第二代缸内直喷（GDI）技术，主要采用当量比燃烧，可以采用成熟的三效催化器才满足排放法规的要求；采用第二代缸内直喷技术，可以提高发动机的压缩比，油耗可以改善10%左右。

参考文献：

[1] 王建昕. 高效车用汽油机的技术进步[J].《内燃机学报》，2008（s1).

加热效率的定义是什么？怎么求？

宝马的强悍性能，奔驰的豪华气场，雷克萨斯的稳定耐用。好像国内市场和国际接轨后，舞台几乎全部被国外品牌长期霸占。难道我们的自主品牌一直都没有任何起色么？

答案必然是否定的！今天我们带来的是一汽奔腾T77 RPO，热效率能达到惊人的39.06%，远高出业界水平。

奔腾 T77 PRO 1.5T 发动机的热效率达到 39.06%，获得中汽研官方的热效率认证，是自主量产涡轮增压发动机通过第三方权威认证的最高水平，代表自主量产发动机的最强实力，并达到国际先进水平。

同时，中汽研热效率认证是国内针对发动机热效率的首个客观公正的第三方权威认证！

要知道公认目前大部分汽油车发动机热效率在28%~33%。如此之高的热效率即便是放在时下合资车厂的主流发动机里，也是绝对一流的漂亮数据！那热效率究竟谁是什么，发动机是通过燃烧燃料做功，热效率越高，单位燃料由内燃机转换成的机械能有用功就越高。

通俗地说，同样是一升92号汽油，热效率越高的发动机就能输出更多动力，燃烧更为充分，减少无用的热量等无用功的损失。再通俗点说，热效率越高的发动机在日常使用中会越省油！发动机热效率越大，车辆的动能也就越大，并且整车的动力性能越强。

看似只是提高1%或者2%的热效率很少，但实际上每提高1%的热效率都是极其困难的。那么如此之高的热效率值是如何做到的，一汽奔腾T77PRO搭载的这颗1.5T本身又藏着多少黑科技，让我们一探究竟！

首先，直列4缸，双顶置凸轮轴双VVT可变正时气门，配铝合金缸盖的直喷发动机，这一切放在时下基本上就是个很常规的配置。但一汽奔腾T77PRO搭载的1.5T引擎的压缩比高达11.5，很少有涡轮增压发动机的压缩比原厂能设置的如此之高，超高压缩比带来的不仅能意味着动力越强，还意味着燃油越充分，因而油耗也越低。

但高压缩比会提升发动机爆震的风险，对油品的要求会较高，一般要求加注95号或98号油，同时也会带来零件成本、整车成本、用车成本的上涨，奔腾 T77 PRO 用米勒循环搭载350bar三次喷射系统。同时配合马蹄形活塞解决了这一问题，只需要加注92号汽油就可以满足各种驾驶工况，有效降低了各种使用成本。

传统四冲程发动机膨胀比和压缩比是不相上下的，两者基本一致。但在米勒循环技术的加持下，一汽奔腾T77PRO搭载的这颗第三代智擎魔方发动机可以做到膨胀比大于压缩比，使得发动机更“有劲儿”。勒循环通过进气门的提前关闭，实现了压缩比小于膨胀比，从而达成高效做功。还是以弹簧为例，普通奥拓循环的实际压缩比等于膨胀比，相当压缩了100%的弹簧行程后，弹簧才能弹回到原位置，而米勒循环仅压缩到 80%的行程，即可弹回到原位置。相当于弹簧更有弹力，用更少的力做更多的功，能最大限度将热能转化为机械能，达到提高发动机燃油效率，降低燃油消耗的目的。

与此同时，通过350BAR 超高压直喷系统的配合，燃油雾化效果更好，燃烧更充分。独有的低摩擦技术，DLC 涂层，降低摩擦；采用滚轮摇臂驱动气门，摩擦功损失更小；可变刚度气门弹簧，减少配气机构摩擦功损失。智能热管理模块，两级可变流量机油泵，缸盖集成排气歧管，电控活塞冷却喷油嘴技术等一系列先进的特有技术共同协调配合组成的完备统一的系统。

写在最后

百闻不如一见，现在看来，国产汽车厂家的引擎技术并非毫无长进，一汽奔腾T77PRO搭载的这颗1.5T引擎就是很好的例子！

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。

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！

因此，若一个锅炉输入等效于300 kW（或1,000,000 BTU/h）的燃料，供热输出为210 kW（或700,000 BTU/h）时。其热效率为210/300 = 0.70，也就是70%。输入的热能中有30%成为环境中的废热。

汽油发动机的热效率

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，而它所采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。

汽油发动机：

GasolineEngine，是以汽油作为燃料，将内能转化成动能的的发动机。由于汽油粘性小，蒸发快，可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸，经过压缩达到一定的温度和压力后，用火花塞点燃，使气体膨胀做功。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳、使用维修方便。

工作原理：

发动机是将化学能转化为机械能的机器，它的转化过程实际上就是工作循环的过程，简单来说就是是通过燃烧气缸内的燃料，产生动能，驱动发动机气缸内的活塞往复的运动，由此带动连在活塞上的连杆和与连杆相连的曲柄，围绕曲轴中心作往复的圆周运动，而输出动力的。