科普詞條：熱效率

導言：

在汽車世界里，有些詞一開始只是實驗室里的術語，比如“熱效率”最初是工程師們評判發動機表現的一個專業指標，但如今隨著燃油價格越來越高、環保要求越來越嚴，人們開始關注一臺發動機能不能用更少的油跑得更遠時，“熱效率”就成為廠商們廣泛使用的宣傳亮點。

在汽車領域，“熱效率”這個詞近些年才被大家熟知。過去人們更熟悉的衡量單位是“油耗”，因為油耗最直觀，百公里幾升油，一目了然。但油耗會受到的外界影響很多，比如車身重量、輪胎阻力、路況，甚至駕駛習慣，所以同一臺車在不同人的手里油耗差別會很大。相比之下，熱效率關注的是發動機自身的能力，一升油里有多少能量，發動機又能從中轉換出多少來驅動車輛，這個數值不會受任何外界影響，無論是激烈駕駛還是保守代步，發動機的熱效率都不會改變。

什么是熱效率

熱效率其實就是發動機把燃料能量變成實際推動汽車動力的能力，比如兩臺排量相同的發動機，一臺發動機的熱效率為35%，說明它有35%的燃料能量可以被轉化為實際動力；而另一臺達到40%的發動機，則說明它40%的燃料能量可以被轉化為實際動力，那么同樣跑一百公里，熱效率更高的那臺自然消耗的燃油會明顯更少。

工作中的V8電機活塞、閥門、控制桿和曲軸

這就是因為當燃油進入氣缸和空氣混合燃燒，釋放的熱量推動活塞上下運動，讓汽車前進的這整個過程看似簡單，但里面的能量流動其實很復雜，并不是每一滴燃油都能轉化為有效動力。

汽車發動機的活塞點火時間

在這個過程中，一部分能量會以多種方式流失。最直觀的是廢氣損失，燃燒后的高溫氣體排出時帶走大量能量；還有冷卻損失，發動機必須保持在合適的溫度防零件過熱損壞，多余的熱量會被冷卻系統帶走；此外，活塞、氣缸、曲軸和軸承之間的摩擦都會消耗一部分能量。

四沖程發動機的工作過程

在這些損失中，有些是無法避免，但有些則可以通過設計和優化來減少。例如減少摩擦、改進燃燒、優化氣缸進排氣、精確控制噴油和點火時機。因此，工程師們才會不斷嘗試新的技術，只為讓發動機多省下一點能量。

提升熱效率的技術

隨著技術的進步，出現了越來越多讓燃料用得更有價值的技術，發動機的熱效率也有了明顯的提升。

缸內直噴工作圖

例如大家熟悉的渦輪增壓， 廢氣推動渦輪旋轉，把原本要排出的能量回收，壓入進氣系統，讓更多空氣進入氣缸?？諝舛嗔?，燃油就能完全燃燒，發動機在相同排量下輸出更大動力，也讓熱效率提升；缸內直噴則把燃油直接噴入氣缸，而不是先和空氣混合在進氣歧管。這樣燃油霧化更細、混合更均勻，燃燒更充分；還有混動車型里常用的阿特金森循環，它通過延遲壓縮行程或提前排氣，減少活塞在吸氣和壓縮階段白白消耗的能量，把低負荷時浪費掉的功盡量省下來。

渦輪增壓器的外觀像蝸牛一樣

此外，現代車型中常見的還有高壓縮比設計。高壓縮比設計主要是對燃燒室結構進行優化，讓氣缸在燃燒前把空氣壓得更緊密。壓縮得越高，燃燒產生的壓力就越大，推動活塞做的功也越多，從而提升發動機的熱效率。

結語

雖然“熱效率”這個詞在日常生活中并不常見，但它與每一滴燃油、每一次加速都密切相關。對工程師來說，它是一場與能量浪費的長期較量；而對駕駛者而言，它意味著更省油、更環保，也更省錢。因此，熱效率只要提高哪怕一點點，就能讓燃油更充分地發揮作用，提升我們日常的用車體驗。

歡迎線上購買《汽車之友》雜志

北京時尚

成都雜志鋪

掃碼進店，線上購買，快遞到家

獲取更多圖文資訊，歡迎關注《汽車之友》微信公眾號

獲取更多視頻資訊，敬請關注《汽車之友》視頻號