汽車發(fā)動機(jī)的效率如何
汽車發(fā)動機(jī)的效率有多種衡量方式且受多種因素影響。
從理論上來說,受卡諾循環(huán)限制,汽油發(fā)動機(jī)理論最大效率約為36%,柴油機(jī)效率也有一定范圍。電能轉(zhuǎn)換為動能效率最高能達(dá)90%,不過實(shí)際會因非準(zhǔn)靜態(tài)過程像摩擦損失等而降低。目前汽油機(jī)實(shí)際效率一般在20%左右,約為電動機(jī)的四分之一到五分之一。
衡量發(fā)動機(jī)效率的重要指標(biāo)是有效轉(zhuǎn)矩和有效功率。有效轉(zhuǎn)矩是發(fā)動機(jī)對外輸出的轉(zhuǎn)矩,有效功率是單位時(shí)間內(nèi)對外輸出的有效功,等于有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角速度的乘積。
汽車制造商一直致力于提高發(fā)動機(jī)效率。盡管汽油發(fā)動機(jī)最大理論效率受限,但隨著技術(shù)進(jìn)步實(shí)際效率在提升。新能源汽車的興起提供了新方向,電動汽車采用電能轉(zhuǎn)換動能方式,效率高達(dá)90%。
在汽油發(fā)動機(jī)方面,也有不少提高效率的技術(shù)手段。采用曲柄連桿的發(fā)動機(jī)控制進(jìn)氣來實(shí)現(xiàn)高膨脹比,實(shí)際排量可降低一半?;钊D(zhuǎn)熱機(jī)應(yīng)用在四沖程汽油發(fā)動機(jī)上,能更方便高效地實(shí)現(xiàn)最佳膨脹比,增加有益的等容燃燒過程,從而提高熱效率。在最佳膨脹比下,廢氣帶走的能量減少,冷卻損耗也降低。采用雙腔結(jié)構(gòu),外腔利用內(nèi)腔余熱做功并散熱,還能將廢氣熱能交換給外腔做功,進(jìn)一步提升熱效率。
未來活塞旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)有望成為熱效率最高的發(fā)動機(jī),性價(jià)比方面實(shí)際熱效率超五奔六,達(dá)到50%-60%是有可能的。
總之,汽車發(fā)動機(jī)效率在不斷提升且有著廣闊的發(fā)展前景。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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