发动机热效率为什么做不到100%

我们在初中课本上都学过“热力学第二定律”，简单地讲，就是“第二类永动机”是不可能实现的。

如果发动机的热效率达到了100%，其实就变成“第二类永动机”了，烧油产生的能量100%变成动力。

发动机没有振动、没有声音、更不会发热，这明显是不可能的事情。

发动机热效率为什么做不到100%？

• 热效率是什么

所谓的热效率，意思就是，发动机输出的机械功，和燃料燃烧产生能量的比。

简单地把它理解为就是产品合格率，数字越大，说明原料浪费的少，生产出来的效率高。

• 为什么达不到100%

之所以热效率做不到100%，我们可以从2方面来讲。

第1方面，汽油在发动机里面，本身就不是完全燃烧的。

道理就和你吃下去的东西，不可能100%消化，道理是一样的。排气管黑黑的，其实就是没烧干净的东西。

另一方面，发动机避免不了热量损失、机械损失、泵气损失。

说人话，发动机工作的时候会发热的，热量其实也是烧汽油产生的，白白的其实是浪费掉的。

再比如说开车的时候发动机不是有噪音的？进排气的声音「嗡嗡」 ，这个也是烧油产生的结果，它是需要能量的，我们也是用不上的。

现在量产车能做到多少？

• 热效率每提升1%都很艰难

虽然达不到100%，但对于发动机工程师来说，他们大部分的工作，其实都是在让热效率变得更高。

1876年，德国人奥托，制造了世界上第1部4冲程内燃机，这台机器热效率是14%。

到现在过了143年，目前市面上量产的动力系统，热效率普遍都在40%上下。

其中比较突出的马自达，最新量产的Skyactiv-X发动机，热效率43%，比丰田混动系统41%还要高2个百分点。

143年来，从14%到43%，热效率只提升了29%，但是每提高1%，都是很大的进步。

这个就好比是100m跑步比赛，1968年的时候，美国人海因斯，第1次跑进10秒，成绩9.95。

到了2009年，博尔特成绩已经是9.58了。你看，40多年总共成绩就提升了0.37秒，但是每次刷新世界纪录的时候，大家都很激动，对吧？

单位都是零点零几秒，每一次都是在突破极限了，别小看这1%了。

• 国产的高热效率发动机，还需时间

相比国外的品牌，国产发动机的热效率怎么样？发展其实也不错。

比如说奇瑞目前量产的F4J16 1.6T发动机，热效率超过37.1%。吉利现在主推的1.0TD发动机，热效率36.8%，也是不错的。

但是要追上马自达、丰田这种技术大厂，国产品牌还是要继续加油努力。

比如说奇瑞2019年7月发布的1.6TGDI混动专用发动机。

根据热力学开发实验来看，“样机”热效率达到了41%，算是可以和丰田五五开了。

• 国产车热效率超过40%要等3年甚至更久

但是从“样机”到量产，再到“大规模装车”还有很多事情要做的。

这个就好像你自己家里做了2个小笼包，感觉吃起来味道挺好的，“我可以开饭店啦”。

真的去开饭店，拿出来卖，涉及的东西就没有想象中那么少了。

江淮汽车有资料：完成一个新型发动机的研发，周期大概是36到42个月。

说人话，我们要用上国产的，热效率超过40%以上的发动机，可能要等个3年，或者是更久。

热效率是不是越高越好

• 热效率越高越好

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。

但对于我们买车的人来说，热效率还真不一定是越高就是越好。

不考虑成本，厂家做一台热效率比较高的发动机也是做得出来的，F1的发动机，热效率45%了。

• F1发动机不可能装在家用车上

这就好像你考试的时候，如果不限制时间限定，一张卷子做个10遍，10遍再不行做个20遍，你成绩估计还是会有提升的。

但是高考不可能没有时间限制，F1的发动机，也是不可能装到我们每个人的家用车上面来的。

一方面，是因为贵，另一方面，因为要压榨性能，F1发动机的寿命也是不长的。

最好的例子就是梅赛德斯AMG的 project one，真的是用F1发动机的，车子卖1800万，我们先不说价格，你买得起好了。

发动机寿命也只有5万公里，超过5万公里报废，对不起，换一台新的，只是有钱人买来爽一爽了。

对于我们家用车的发动机来说，既要追求热效率，同时也要考虑成本、耐用性等等的。

一辆家用车A级的，装一个50%热效率的发动机卖个100万，显然它就不是家用车了，谁买？对不对？

• 热效率做不到100%是不符合科学原理

总结一下，发动机热效率做不到100%，是物理原理决定的。

对我们来说，热效率高的车子，也的确是厉害，但选的时候，也没必要老盯着热效率来纠结。

一辆车39% ，另一辆车41%，技术确实是有差距，但开起来的油耗，其实差别没有我们想象中那么大的。

为什么觉得加油站油不耐烧

除了热效率，影响我们车子油耗的因素，到底还有哪些呢？很玄学。

有些人说油品很重要，有的说是踩油门的脚感很重要，有的说压缩比也是很关键的。

同样的车子有的人开6、7个油，有的人开12、13个油？到底是驾驶因素还是油品问题？

还是说其他有些东西，在影响着这个玄乎的油耗？

资料、论文、实验、案例全部都给你搜好了，想要了解很简单。

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