您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识

有没有可能将汽车发动机的热效率提高到60%？

热效率,发动机,热机有没有可能将汽车发动机的热效率提高到60%？

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

问题补充： 一种活塞旋转的热机，如果用于汽车发动机，能否将热效率提高到60%？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

活塞热机达到41%的丰田发动机。已经异常艰难了，再高就更加艰难。但有没有提高可能性呢？答案是有的。因为本人刚好研究这个问题，

先说活塞热机能量损失，尾气37%左右，散热器15%，机械摩擦8%，剩下40%左右是做功效率。

卡诺循环热效率和混合气高温低温有关系，这样容易误导人。实际上，最大能量损失是尾气能量，降低尾气温度就可以提高热效率。

丰田的阿特金森循环，就是稀薄燃烧，进而降低尾气温度，达到稍微提高热效率。而带来的是动力变弱。

想要提高到60%，我预算下可能达不到，但是55%有可能。不过不是活塞热机了，

采用燃气轮机可以达到45-50%的热效率。主要通过降低摩擦提高热效率的，比如中华汽车创始人仰融，正在开发的正道汽车。增程器就是燃气轮机发电。

不过。这样的技术行不通的。原因是燃气轮机是高温火焰推动叶轮旋转输出功率。材料是大问题。耐高温材料属于航空发动机技术了。总之，成本高，寿命短。用于汽车增程器可靠性有问题。

问我怎么知道的？我认识正道汽车的总工。这家伙在美国。

我提出的另外一种热机，可以达到55%的燃料利用率。原理是有机朗肯循环+尾气能量回收。

热效率公式Ψ=1-T低/T高。低温100°。高温800°，热效率为1-373/1073=65%，但800°高温对材料要求高。降低到600°，则热效率为48%，同时，通过回收尾气温度能量，用来加热空气，进而降低燃料消耗。再降低8%左右的燃料消耗。这样可以达到55%左右的热效率。

有机朗肯循环可以看看清华大学，天津大学的相关教材，以及相关论文。

至于提问者自问自答的内容，还是建立在活塞热机的基础上。继续提高压缩比，爆震和自燃受不了吧？这是马自达的压燃汽油思路。实现有难度。可行性概率低。还需要继续查资料。

我是老张，对能量有研究。欢迎关注

回答于 2019-09-11 08:43:50

有几个问题，一是你这个热机是什么工作原理，用途是什么，这些热效率数据有没有权威性。二是汽车发动机热效率普遍在30%出头，奇瑞是37%，丰田是41%，马自达理论上是50%，未量产。热效率是衡量节油性能的主要标志之一，达到60%可能性不大，每提升1%都异常艰难。目前，为达到排放标准，混动是最佳方案之一。但是不排除出技术性突破，特别是电子化方面。

回答于 2019-09-11 08:43:50

60%这个效率比目前量产的最高效率41%，高了太多，直觉是可能性不大。

如果采用20倍的压缩比，再采用电喷技术，并实现Atkinson /Miller循环，其理论效率为73.9%，实现循环效率压缩功比理论要多，还有泵气损失等，所以要低一些。先假如为70%，然后再采用绝热技术，让90%的热能参与做功，则有63%的热能转化为机械能。传统曲柄连杆的机械损失约占8个点，这一结构的损失应小得多，有资料表明形成油膜后的滑动摩擦系数可低致0.001，再考虑到润滑剂的阻滞作用，这样也许可按2%来计算机械损失，从而总效率可达60%。

新型热机之所以可以大幅提高热效率，是因为其有以下几方面优势：

1是易于实现高膨胀比，理论热效率高；

2是活塞与气缸壁无侧压力，可减少不少机械损失；

3是其导沟定杆结构可浸润，摩擦系数低；

4是因2所说的原因，密封可以做得更好。如果采用绝热技术，实现95%以上的热能利用率都有可能，也就是将气缸散热损失降至5%以下。

5是因为1所说的膨胀比大做功多，排气温度自然降低，从而缸内平均温度在绝热条件都要比传统发动机更低。

6是冲程可设计，燃烧可设计等容燃烧冲程，提高燃烧性能，还可等容预吸气、预排气，可等气门充分开启后再泵气减少泵气损失功，特别是气缸内气压较高的排气损失功也可降低。

方方面面的节能增效，从而可较大幅度的提高热效率。因此，活塞旋转的结构是革命性的创新，也是一种高效益的创新。

回答于 2019-09-11 08:43:50

活塞式内燃机无法达到60%的高效率

燃油动力汽车装备的内燃式热机是很低端的发动机类型，其诞生与普及只是为迎合石油开采技术的快速升级，白话的描述则是为了消耗石油才被发明出的机器。内燃机普及于一战阶段，在其之前各大车企在发动机领域的研发方向均指向电动机，原因正是内燃机存在诸多问题。

---

内燃式热机特点解析

1：能量转化效率极低。内燃机最常提及的热效率本质为能量转化比例，所谓燃烧实际是一种化学反应，是依靠分子剧烈运动产生推动力并因摩擦产生热能（超高温）；而分子的运动是完全无序的，也就是说分子运动没有固定的方向，那么燃烧产生的热能则无法完全转化为动力，因为活塞的运动方向只有一个，这是导致热效率低的第一个原因。

第二原因为损耗过大，分子运动过程中会产生极高的温度，这些温度不可以持续增长并集中在机体的某一位置，否则高温会导致金属材料熔化变形。所以想要让内燃式热机稳定的运行则需要控制温度，控制的方式则为冷却液的循环；参考热力学第二定律的解释，热能会从高温物体无需的传递至低温物体，也就是说冷却液循环的过程中在不断吸收热能，而这些热能本应该转化为动能。

 1/4    1 2 3 4 下一页 尾页