汽油发动机热效率达到 40% 是什么概念？实现起来有多难？

首先需要普及一个常识，这边的热效率40%是特指“最大热效率”，文中也是这么写的。
也就是说一台发动机的热效率其实并不是一成不变的，它随着工况改变而改变。
举个极端点的例子，按照热效率的定义，怠速下的有效热效率是0。
所以说其实光看最大热效率其实和只看最大扭矩最高功率一样并不科学。
当然了，最大热效率提高以后整体的热效率基本上也是随之提高的。
那些怀疑是吹牛的可以洗洗睡了，热效率又不是和车飘不飘那样每个人都可以扯两句的玄学，它完全可以通过实验计算出来，有不信的自己买一台发动机回去上台架转一转就行了嘛，扯一些有的没的阴谋论干嘛。

不过要问我热效率40%是什么概念，这倒还真说不上来。

首先业界汽油机的平均水准应该都已经远超过老旧教材的20-30%了，虽然各家会有差距，但差距应该基本在个位数。

然后因为上手的第一个项目就是38%的6AR，第二个是36.2%的9NR，所以作为我个人来说并没有和另几位答主一样觉得40%是什么黑科技，这个数字其实只是通过无数次软硬件设计和实验验证后取得的无数个0.0x%逐渐

首先，要明白什么是发动机的热效率？

热效率指的是发动机输出的机械功与发动机燃料燃烧产生能量的比值，是衡量发动机技术水平的一个重要数据。那么发动机热效率37.1%是一个啥概念？传统蒸汽机的热效率是4%-8%，汽油机的热效率在25%-35%之间，柴油机的热效率能达到35%-45%，喷气发动机的热效率在50%-60%之间。前段时间丰田推出了一款2.5L直列四缸汽油发动机，混动版热效率达41%，据说是目前量产汽油机中热效率最高的，这样你就可以理解37.1%是一个什么水平了。

那么，发动机热效率为什么都这么低？

这个问题要解释清楚非常复杂！发动机是热机的一种，整个过程可以看做高温物质转化为低温物质同时输出功。根据热力学第二定律：不可能从单一热源吸收热能并使之完全转换为有用功而不产生其他变化。说人话就是，热能不可能完全用来做功，在能量转化过程中必然会有一定的损失。

这里就涉及到各种能量间的平衡关系

发动机热平衡

在发动机的气缸中，燃料燃烧的总能量，除了一部分转化为机械能，推动活塞运动，其他部分都以不同

简单说说：

对于理论奥拓循环，考虑到实际的空气、燃气的真实物理特性，part1 真实的卡诺循环效率约为54%，part2考虑到真实循环中传热、漏气、燃烧等的影响，约为45%，part3 再考虑到机械损失，约为36%左右。（注意，这里谈的是有效热效率）。

日本人一般使用的是指示热效率，卡诺循环的极限大概也就是在38-39%左右了。

而能够达到40%，根据新闻总结来说：

1、基于利用进排气系统实现阿特金森循环的高压缩比运行带来的热效率的提升。提升PART1的计算的效率

2、减少摩擦损失； 减少PART3损失

3、热管理减少燃油耗； 减少PART2损失

行业内的水平，自然吸气的发动机（因为可以使用更高的压缩比），纯自主的一般企业大概在35%，合资企业的国产自用发动机在量产的大概在36-37%左右，2年内量产方案一部分顶尖企业能够自称达到38%左右。欧美系发动机里面量产的能达到38%的也已经很不错了，我目前还没见过达到或者超过39%的。

增压发动机的热效率大概要低1.5-3个百分点。

不过，最大热效率（

全文： 新普锐斯的发动机热效率超过40%，丰田怎么做到的？

写的比较简单，只从EGR和活塞说了说

1. 提高废气再循环率（EGR）

废气再循环是将发动机燃烧后的一部分废气，再导入吸气侧。丰田的冷却再循环废气可以提高发动机的热效率，降低氮氧化物排放，减小发动机爆震倾向。

丰田此次将这款发动机的 EGR 率从 21%提高到了 28%。

锐斯 EGR 系统

为了提高发动机的 EGR 率上限，丰田的想法是提高燃烧速度。为了提高燃烧速度，就要让气缸内有理想的气体流动。丰田把气缸内的滚流比（活塞运动方向的涡流强度与轴向涡流强度之比）从之前的 0.8 提高到了现在的 2.8。

为了提高滚流比，丰田改变了过去进气口的造型，这样一来，进气后形成的就是垂直方向的涡流，效果很理想。据丰田估算，在 2000rpm 转速时的压缩行程中，气缸内部气体的平均湍流速度从 2.5 米/秒，提高到了 3.4 米/秒。

这样一来，即使是在上止点，气缸内的气体流动状况也很好。

2. 改变活塞表面形状

丰田把这款发动机活塞表面的浅坑直径减小

为了更好的回答，更认真的回答， 我特意翻了我的大学课本。虽然英文版的更加专业，可是实在太难，所以找了本中文版的第三版工程热力学，认认真真回答问题。

关于卡诺循环，直接上结论：

1、卡诺循环是实际热机选用循环时的最高理想。

也就是说，我管你啥循环，你的热效率都不会超过卡诺循环。

2、实际热机的工作循环并非严格按照卡诺循环。

也就是说，这个循环太理想了，而且存在许多问题，实际设备在使用这个循环上，存在很大困难。

那么活塞式内燃机的理想循环是什么？

概括来说有三种：定容加热理想循环（奥托）、定压加热理想循环（狄塞尔）和混合加热理想循环（萨巴德）。

为什么有三种，那是因为活塞式内燃机分汽油机、煤气机、柴油机。

在给定相同参数的情况下，进行比较，进气状态相同、循环最高压力和最高温度相同的情况下，狄塞尔循环热效率最高。所以柴油车的热效率比汽油车高。

题主的问题是：40%热效率的汽油车是什么概念，概念就是相当于把汽油机做成了柴油机，通常是提高压缩比，但提到这么高的效率我估计不止这点手段，可能用了些黑科技。具体怎

关注这个问题2年了.今天终于有把握写些东西了.

其实也没什么东西,给大家普及一下理论知识而已.看了一下几个答案里.不少答主连热机的热效率的理论极限都不清楚

奥托循环效率和压缩比的关系的曲线图

根据汽油机的奥托循环效率公式：η=1-ε^(1-γ），η为效率，ε为压缩比13，γ为空气比热容比.空气的比热容比为1.4.那么计算可知奥托循环最大理想热效率η=1-13^(1-1.4)=1-13^-0.4=1-0.3597=0.6403=64.03%.

而教科书里热机最高效率是卡诺循环.因为汽油机压缩比过高会导致爆震,震裂损坏发动机,所以汽油机最高热效率受到奥托循环效率公式中压缩比ε的限制.如果使用柴油机压燃汽油,虽然可以越过奥托循环最大热效率中压缩比ε的限制,但是经济上并不划算.毕竟柴油价格比汽油还便宜.想提高热效率最直接的办法就是用柴油机.欧盟汽车二氧化碳排放2020年要达到95g每公里(折合百公里3.8升油耗).每超标1g罚款95欧元.(每百公里一升油折合每公里25g二氧化碳,如果某汽车公司

奔驰F１发动机热效率超过４０％，代价是一台F１发动机的价格可以买一台跑车，一个发动机跑一次比赛大修一次或直接换一个

活塞式发动机提升热效率的最大难点之一

传统往复活塞式发动机结构从发明至今已经超过一百多年的历史，经过这么多年的不断优化，热效率的提升也越来越困难，说明往复活塞式结构的发动机热效率提升空间已经接近结构性潜力极限。

柴油机热效率普遍比汽油机高，压缩比起决定性作用，大多数柴油机的压缩比高于汽油机，汽油在过高的压缩气体中着火会瞬间燃烧，燃烧压力集中爆发出来，产生一个非常高的尖峰压力，可以称之为爆燃，燃烧压力瞬间冲击活塞，使活塞侧推力非常大，造成活塞活塞环和汽缸壁之间摩擦力加大，温度升高，磨损加速，迅速缩短发动机寿命，这也是汽油机压缩比不能太高的原因。哪怕是柴油，在过高的压缩比之下着火也会出现爆燃，现在的柴油机压缩比已经接近了柴油爆燃的红线，所以常见的小型柴油机或是汽油机，当发动机输出扭矩加大时，活塞侧推力加大，活塞活塞环和汽缸壁磨损严重，温度升高，缩短发动机寿命，即使应用如汽缸

很多问题不怕做不到，就怕想不到。前段时间看到一篇博文，讲的日本丰田公司想方设法，才把 汽油发动机的热效率提高到40%， 达到了前所未有的高度，日本 马自达公司采用稀薄气体压燃方式将 汽油机热效率提高到41%，看到这里，我有所感触。我国在汽车制造方面落后西方很多，在发动机制造方面投入的研发费用又很少，我根据我的观察和想象，对发动机热效率提高提出一些建设性意见，希望对汽车企业有帮助.汽油机做功是靠油嘴喷出去的油同空气混合后高压点燃的，这里面有个很大的问题是喷出去的油颗粒太大，与空气没充分混合就点燃排出去了，所以我们见到的目前烧汽油烧柴油的机车排气管都是黑黑的没燃烧完的 炭黑，而烧天然汽的汽油机和 柴油机都没有这种黑黑的排气管，并且相对烧油的便宜，说明什么？说明燃烧完全，热效率高嘛！所以我建议国内车企从这方面入手，搞个让燃油汽化的装置，像我们看到的餐馆火炉的装置一样，打一定的气压就能产生熊熊大火，这样让燃油汽化后 进缸充分燃烧，发动机热效率一定会有很大的提高.或者利用涡轮增压器的高温让燃油汽化