其实增加油耗的“元凶”竟是它

如题所述

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采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采用了称为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。

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