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发动机效率和热效率

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发动机效率和热效率

本篇文章给大家谈谈《发动机效率和热效率》对应的知识点,希望对各位有所帮助。

本文目录一览:

  • 1、发动机的热效率到了100%怎么办
  • 2、如果汽车发动机的热效率达到100%,这意味着什么?
  • 3、世界最高的丰田发动机热效率达41%,如果有一天100%了,会怎样?
  • 4、发动机热效率一般都在多少?
  • 5、什么是发动机热效率

发动机的热效率到了100%怎么办

如果内燃机热效率突破100%,就意味着我们的技术突破到了另一个层次。简单来说,内燃机根本不可能达到100%的热效率,100%的热效率意味着燃料燃烧产生的热量没有任何形式的损失,这是不现实的。在能量传递的过程中,损耗是不可避免的!当内燃机热效率达到100%时,就会失去暖风车的暖风,这实际上是利用发动机散发的余热来加热空燃气实现的,所以只要发动机的热量以任何形式散发出去,热效率就永远达不到100%!因此,如果内燃机的热效率达到100%,燃烧燃料产生的热量就会完全封闭在发动机内部,这样汽车就会因为没有发动机的余热而失去暖风功能。就算是电加热也不能用,因为车载电源是在发动机运转的情况下,而电加热仍然是热量的消耗和同样对低热效率的拖累,所以即使用电加热,热效率仍然会低于100%!当热效率为100%时,一定是全新材料创造的现象。现在极限热效率只有40%(混动版是41%),是峰值热效率。其实内燃机的热效率是根据实际情况不断变化的!如上图所示,40%的热效率仅低于特定的发动机转速和负载,而平均热效率仅为35%左右,这意味着大约65%的热量损失。让我们看看这65%的热量是怎么流失的,如果不流失会怎么样!机械能转换:平均消耗35%的热量。

废热消耗:平均消耗30%的热量。

冷却系统 的热量消耗:平均消耗30%的热量。

发动机表面散热:消耗10%左右的热量。

在内燃机中,燃料燃烧产生的热量全部被上述四路消耗掉,除了机械能的转化是合理的消耗外,其他三路都是废物;别浪费了,好吗?如果不浪费这些能量,机器大概几分钟都不会运转,因为没有冷却系统的加持,燃料燃烧产生的高温会形成热量堆积,很容易将发动机融化,那么是否需要新的耐高温材料来建造机器呢?

当燃料在气缸中燃烧时,火焰核心温度接近2000开尔文(甚至更高),这可以转化为大约1727摄氏度。但是铁的熔点只有1538摄氏度,所以如果燃烧产生的热量没有被冷却系统带走,很容易导致热量积聚,损坏发动机。我们汽车的发动机之所以没有被融化,其实是依靠冷却系统帮助散热,因为气缸壁外侧和气缸盖外侧都是冷却液;因此,无论燃油燃烧多少热量和温度,都可以被燃烧室和气缸盖外的大量冷却液迅速带走,所以气缸壁的最高温度只有100°C以上!

这样保证了发动机不被熔化,但是因为有这个散热系统的存在,它消耗的热量至少有30%,所以热效率必然低于100%,所以100%的热效率其实是不可能的!实现这一目标的前提是要用全新的材料来打造发动机,这种材料至少要有耐高温的能力,而不仅仅是1727度,因为没有冷却系统的持续热积累形成的高温不仅仅是1727度,所以材料非常重要;所以,未来内燃机如果达到100%热效率,必然会带来材料的全面更新,就现有材料而言,这是无法实现的!

当热效率为100%时,排气温度接近环境温度的汽车尾气带走的热量惊人,至少占30%左右。如果热效率是100%,那么这30%的热量是不能损失的,所以我们只能提前回收废气携带的所有热量(不可能取消废气),那么我们需要有一个强大的能量回收装置,完全回收废气中的热量。然而,根据开尔文对热力学第二定律的描述,不可能从单个热源中获取热量,并在没有其他影响的情况下将其完全转化为有用的功。简单来说,即使是先进的能量回收装置,也不能完全吸收热量,然后完全转化为有用的功,所以一定有其他影响!也就是说,即使将来有这样先进的能吸收100%废热的能量回收装置,也仍然没有办法将其全部转化为有用的功。既然不能全部转化为有用的功,那还是会造成一定的热量损失!所以,100%热效率的内燃机其实做不出来,其实只是一个美好的想法。即使我们能克服材料和技术的限制,我们也无法突破那些热力学定律的限制。我们今天的内燃机都是从热力学定律推导出来的,走这条路是不可能突破热力学定律的约束的。所以这里有一个古老的悖论,那就是今天的内燃机完全符合传统的热力学定律,而内燃机未来的发展目标是打破热力学定律?基于热力学定律的机器必须打破热力学定律。这是一个古老的悖论吗?所以,100%热效率的内燃机在这个飞机上是不存在的!

如果汽车发动机的热效率达到100%,这意味着什么?

如果内燃机热效率突破百分之百那么代表我们的 科技 已经突破到了另一位面,简单点说就是在本位面、内燃机是根本无法达到热效率百分之百的,热效率百分之百意味着燃料燃烧产生的热量没有任何形式的损耗,而这是不现实的;在能量传递过程中、损耗是不可避免的! 内燃机热效达到100%时,将失去暖风

汽车 的暖风、实际上就是利用发动机散发出的废热加热空气而实现的,所以只要发动机热量有任何形式是外散、那么热效率就永远达不100%!所以若内燃机热效率达到100%时、燃烧燃料产生的热量就完全封闭在机器内部,所以由于没有发动机废热散出、那么车子也就失去了暖风功能;即便电加热也不能用,因为车载电源于发动机的运转,电加热依然是对热量的消耗、一样拖低热效率,所以即便采用电加热、依然会导致热效达不到100%!

当热效100%时,必然是全新材料所打造

现象如今极限热效率仅仅达到40%(混动版本达到41%),而这是峰值热效率,实际上内燃机运行时热效率是在不断根据实际情况进行改变的!如上图所示、40%热效率仅在特定的发动机转速以及负荷之下,而平均热效率仅在35%左右,也就是说约65%的热量被损耗掉了,那我们看看这65%的热量如何被损耗、如不损耗会有什么样的后果!

转换机械能:消耗平均35%的热量。

排气热消耗:消耗平均30%的热量。

冷却系统热消耗:消耗平均30%的热量。

发动机表面散热:消耗10%左右热量。

在内燃机中、燃料燃烧产生的全部热量就是由上面四种路径所消耗掉,除了转换机械能属于合理消耗,其余三种都属于浪费;可不浪费行么?如果这些能量不被浪费掉,机体运行很可能连几分钟都挺不住,因为没有冷却系统的加持,燃料燃烧产生的高温形成热堆积、很容易把发动机给融化掉,所以是不是需要一种全新耐高温的材质、来打造机器呢?

燃料在缸内燃烧时、焰心温度已经接近2000开尔文(甚至更高),可以换算成约为1727的摄氏度;而铁的熔点只有1538摄氏度,所以如果燃烧产生的热量、不被冷却系统带走,那么很容易导致热积累、从而损坏发动机;咱们车子的发动机之所以没有被融化,实际上还是在依靠冷却系统帮助散热,因为缸壁的外侧、缸盖的外侧都是冷却液;所以燃料燃烧时产生的热量再大、温度再高,也能迅速被燃烧室、缸盖外侧大冷却液带走,所以缸壁最高温度也就只有100 C往上!

这才保证了发动机没有被融化掉,可由于这散热系统的存在、消耗了至少30%的热,所以热效率必然达不到100%,所以100%的热效率其实是不可能达到的!达到的前提就是必须要用一种全新的材料打造发动机,这种材料至少要具备耐高温的能力、可不是仅仅1727度,因为在没有冷却系统下、持续热堆积所形成的高温不仅仅是1727度,所以材料很重要;所以若未来内燃机实现热效率百分百,那么必然带来一次 材料的全面更新 ,就现有的材料来看、还做不到!

热效100%时,排温接近环境温度

汽车 排气带走的热量是惊人的、占比至少达到30%左右,如果想让热效率达到百分百,那么这30%的热量就不能损失,那么只能提前把尾气携带的热量全部收回(取消尾气是根本不可能的),那么我们就需要拥有一套强大的能量回收装置、将废气中的热量完全回收,不过 根据开尔文对热力学第二定律的描述而言 : 不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响 ,简单点说就是 再先进的能量回收装置 、也不可能完全吸收热量后全部转换成有用功,必然存在其它影响!也就是说未来即便真有这么先进的能量回收装置、可以百分百的吸收废气热量,但依然没办法将其全部转换成有用功,既然不能全部转换有用功、那么还是造成了一定的热损耗!

所以100%热效内燃机其实造不出来,100%热效内燃机实际上只是美好的想法罢了;即便我们能克服材料、 科技 的束缚,但我们没办法突破那些热力学定律的束缚啊,我们今天拥有的内燃机、源于热力学定律,而按照这条路径走下去、是不可能突破热力学定律束缚的,所以这里面旧存在一个悖论,那也就是 如今的内燃机、完全遵从传统热力学定律 , 而内燃机未来的发展目标是打破热力学定律 ?基于热力学定律产生的机器、又要打破热力学定律,是不是旧形成悖论了?所以100%热效率的内燃机在这个位面是不存在的!

热机的能量转化效率达到100%,这意味存在科学幻想的童鞋又多一枚。

任何物质产生热能以100%的转化率被机器利用转化为动能,这一理论符合能量守恒定律,因为宇宙中的所有能量本就是以一种形态转化为另一种或多种形态,在转化前与后的能量总量不会丢失也不会消弭;但是这一理论违反了热力学第二定律,因为其忽视了能量转化过程中的熵增原理,可理解为热能转化为其他能量时会从有序的转化变成无需的转化,无序变化总会将热能转化为非有效功。

热力学第二定律说明了宇宙中所有涉及热转化现象的宏观过程都符合熵的现象,不论是燃料燃烧产生的热能还是摩擦产生的热量,在转化过程中都会引起其他形态的能量转化;参考这一定律得出的结论为:内燃式热机是不可能做到100%热能与内能的转化。

以汽油机为例其最佳运行温度理论值能达到平均40%就是高水准,而在冷启动阶段热效率会低到离谱。

燃料燃烧的本质是烃类能量物质与氧气产生的高温化学反应,反应过程中符合热力学第二定律,为分子无规则的剧烈运动,在这一状态下能量为热能;而分子剧烈运动推动活塞连杆曲轴运转产生的转矩,这一力道可理解为有效功,所谓的发动机有200或400N·m的扭矩指的正是有效功的量化,这一力矩的比例与燃烧产生的总能量比例为热效率,高水准的汽油动力内燃式热机也就是40%左右。

而在发动机冷启动时热效率要低的多,因为燃烧产生的热能自发的以有序到无序的状态传递至低温物体,但反向从低温物体传递至高温物体则无法实现;那么冷启动时发动机的温度与环境温度相同,低温的金属则要不断的吸收热能进行升温,直到聚积的热能达到材料的相对饱和状态后才能吸收热能,这一部分热能才能够以分子不规则运动状态通过热机的结构原理转化为动能。

发动机的温度无法恒定在理想的高温范围内,所以仅仅一个“冷启动”问题就算否定了100%热效率;其次达到缸体的理想温度后,发动机的运行步骤为【进气、压缩、爆燃、排气】,从自然界吸入的空气温度是很低的,低温空气在高压下以湍流状态吸入或被压缩至气缸,这一瞬间对缸体的温度是绝对会有影响的,这一影响也就造成了热能的二次转化;再次空气中的氮气会吸收热量,而氮气在空气中的比例约为78%,热能被氮气怎么解决?

所以热效率能达到100%的热机以现有的文明等级是不会出现的,利用电流形成电磁场、利用电磁场转化动能的电动机,其效率也仅仅为90%以上,理论上没有一种机器可以实现100%的能量转换,至少在能量守恒定律和热力学第二定律没有被推翻之前。

(上文由天和Auto原创首发,禁止站外转载,平台内欢迎转发留言关注。)

这意味着石油企业将倒闭一半,中东石油国家和北方巨大产油国将举步维艰,但是到了

汽车 发动机的热效率达到100%,也将意味着这种 汽车 产业将发展壮大,问题的关键是人类无法做到。因为只要有热传导,就绝无可能效率百分之百。

现在最好的发动机热效率也不过40%,想一下就明白了,达到百分之百就意味着节省60%的燃油,油品上游企业就得减产了。当然还可以这种发动机的 汽车 增加60%,好像不太现实吧。

不过在40%的基础上,再提高利用率是完全可以的,可以再发明余热发动机,余热发电,余热助力,等等等等。如果提高到60%,对油品上游就会有威胁,但是世界总是很奇妙,关上一扇门必定打开一扇窗,这种新发明必定会爆发一个新行业新产业,加快人类发展的步伐、

有人曾做过设想, 汽车 发动机余热回收再利用,转化成温差发电,回供电动机助力,这种利用方式不同于现在的油电混动能源车,它是纯粹的废热回收利用,受限于温差发电效率低而无法应用。

现在见到的都是动能输出利用能源车;

我们以本田的1.5T为例,本田这发动机194马力,38的热效率,如果变成100热效率,则这台发动机将输出510匹的动力。按现在的情况来看,0.75-1l的发动机的动力输出足以匹配豪车,一般家用车的排量在0.3-0.5l就差不多了。也就是说世面上买的都是0.5升的雅阁凯美瑞帕萨特等,0.8升的宝马5 奥迪a6等,1升的宝马7奥迪a8奔驰s。

究竟什么是热效率?

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,它就好比是你吃的饭量与你胖瘦之间的关系一样,有的人需要靠吃的多才能长得胖,而有的人则吃很少也可以长胖,所以热效率确实是衡量一款发动机技术水平的重要数据,

当然,发动机热效率所带来的直接结果就是影响 汽车 的油耗水平,不过热效率去不是影响油耗高低的唯一因素,因为发动机的动力调校,驾驶习惯等也是影响范围,不过一台车如果能同时具备高的热效率水平,以及较高的发动机调校水平,那这台车的燃油消耗绝对会比较低。

热效率可以做到100%吗?

壹车热评确实见过有发动机可以做到100%的热效率。

在梦里!

100%的热效率恐怕连科幻电影的编剧都不敢写,因为万物都存在能量守恒定律,这是第一定律所决定的,所以发动机在工作时,它的动力在传递过程中注定存在能量损失,我们也把这些损失大致归为以下几类: 辐射损失、机械损失、泵气损失、排气损失、不完全燃烧损失,冷却损失。

以目前内燃机的运转理论而言,上述的六大能量损失是无法避免,除非对方是上帝。

因为内燃机是利用燃油在封闭环境下,通过爆燃的方式让气体进行快速膨胀,然后推动活塞运转,从而让发动机进行机械运动并产生机械能。

壹车热评举一个简单的例子来解释,为什么会有能量损失?

在发动机运转时,燃油的燃烧过程本身就存在不完全燃烧的情况,而且燃油燃烧会让发动机产生高温, 汽车 的散热系统在对发动机进降温的过程中,又会直接带走部分燃烧产生的能量,这些因素都让燃油在燃烧时所产生的能量无法进行100%转换。

就像你吃下去的饭菜不可能100%变成脂肪或者肌肉一样,人的身体机能总会在吃饭过程中消耗部分量,否则这世上到处都是小胖墩和型男了。

所以无论人类 科技 发展到何种水平,只要现有内燃机的工作原理不变,那么热效率就无法实现100%的水平,如果有人非要说可以做到100%,你还是劝他多吃两口菜吧。

那么改变内燃机原理可以达到100%热效率吗?

首先,壹车热评觉得内燃机的工作原理,在未来很长的时间内都难有本质上的突破,而且根据热力学第二定律的开尔文说法: 不可能制造出从单一热源吸热、使之全部转化为功而不留下其他任何变化的热力发动机。

也就是说,热能不可能完全用来做功,所以它在能量转化过程中必然会有一定的损失。

其实对于家用车来说,并不是热效率高的发动机就一定适用每个家庭,因为热效率越高的发动机,它的两个缺点就越明显,一是寿命会比常规热效率的家用车短很多,此外就是这类车都会比同级别的车,更贵一些。

发动机热效率的定义是指“发动机有效功率的热当量与所消耗总热量的比值”,这叫做发动机有效效率,简单点来说就是消耗的燃油中有多少是真正被利用起来了,剩下的就浪费掉了,现在很多发动机的热效率还在30-35%左右,超过35%就是比较优秀的了,超过40%的更是屈指可数。

也就是说消耗1升燃油实际上只有30-40%的利用起来了,毕竟燃油从化学能通过燃烧、推动活塞运动等方式向机械能转换的过程中难以避免能量损耗,比如发光、使发动机升温的热量都是属于能量损耗。很显然热效率越高车辆对应的油耗就会越省,如果热效率达到100%,也就是说没有了能量损耗,比如燃油燃烧也不会发光了、跑上几百公里发动机还是常温等等,可能很多人的第一感觉是车辆会省油,比如之前热效率33%,达到100%以后,百公里油耗也就是之前的三分之一,可实际上远远没有这么简单。。。

如果热效率真正达到了100%,那就意味着现在的物理学得推倒重来,各种定律会被否定,而且很可能会克服摩擦力,永动机就很可能会造出来, 汽车 的油耗可能就不是三分之一了,而是速度上来以后就0油耗了,到时候只用刹车就行了,是几滴油跑就能跑一天这种概念了。当然影响到的不仅仅是 汽车 ,其他各行各业也都得经过大升级,可以不夸张的说,与现在是不同的两个世界。

当然以上也只是想象而已,可以说现在的世界就决定了发动机热效率不能做到100%,不过可以随着技术的进步而提高,比如马自达的压燃技术就能大幅提升热效率,据说能到50%,但这也只是量变,与达到100%的质变并不是一个概念。

希望以上分析能对大家有所帮助!

这是个不可能实现的假设,如果发动机热效率达到100%,那么将会出现以下几种匪夷所思的现象:

1、刹车真空助力系统无法使用

因为发动机在吸气的时候会在进气歧管里产生真空度,刹车的真空助力系统就是靠发动机吸气时产生的真空工作的,而这个真空度在发动机工作时会增加进气阻力,如果发动机热效率达到100%,那是不允许有任何阻力的。

2、发动机运行时会没有任何声音和震动

因为声音是靠震动产生的,震动又肯定需要能量,热效率100%的情况下是没有多余能量让你产生震动发出声音的。

3、 汽车 没有暖风了

因为热效率100%的情况下是不可能再有多余的热量给你提供暖风了。

4、发动机将不需要使用机油

因为机油泵会消耗能量,即使不用机油泵,用飞溅润滑也不行,因为热效率100%是不允许有多余的动力去让机油飞溅起来的。

5、发动机在熄火状态你只需要用手指头轻轻拨动一下,发动机就可以永久地运转下去

如果热效率达到100%,那么发动机在熄火状态你只需要用手指头轻轻拨动一下,发动机就可以永久地运转下去而且理论上来说发动机永远不会坏,因为发动机工作时摩擦力要消耗一定的动力,而热效率100%的情况下是不允许有任何动力用来克服摩擦力的。所以发动机运转时必须完全没摩擦力,否则热效率不可能是100%。

所以说发动机的热效率永远无法达到100%,而想要让汽油的化学能得到最高效利用的方法我估计就是把它点着,然后让热量回归大自然。因为能量不会凭空消失,也不会凭空产生,决定其效率的是看你想让能量往哪里转移。

“发动机热效率”众所周知,发动机是靠燃油的燃烧做功的,通过燃烧产生的热能来推动 汽车 运动,是一个由热能转换为机械能的过程。但是由于燃油不可能100%的完全燃烧干净,发动机还有进排气的损耗、机械的阻力等等,因此只有一部分热能可以转化为最终的机械能,我们称这部分能够转化为机械能的热能为有效利用热能,所谓热效率就是有效利用热能与燃料燃烧热能的比值。目前船用内燃机的热效率在45%左右,大部分 汽车 发动机的热效率在35%左右,也就是说燃油所产生的热能只有三分之一可以转换为机械能。

除了发动机热效率外, 汽车 各系统同样会有效率损耗。换句话说,即使一辆车的发动机热效率很高,但若其它方面控制不到位,那么多出来的发动机热效率同样会被损耗掉。另外,所谓发动机热效率最高达到多少多少,其最高是有条件的,就好像最大功率一样,需要发动机转速达到一定条件才行,发动机在日常使用过程中能否达到最高热效率的条件很难说,即使达到了也有可能是一触即过,因此在面对一些厂家宣传自己发动机热效率多高时,可以感叹其发动机技术的研发实力,但也要清楚这在日常的用车环境中并不会带来太大影响,不要被发动机热效率洗脑。(Bee)

有些假设,如果实现,改变的不是个体,可能是人类文明甚至宇宙!

如果 汽车 发动机热效率达到100%,那么必然会有以下这样几个变化:

全新的 汽车 发动机结构

传统的 汽车 发动机结构,属于内燃机模式,汽油在汽缸里燃烧,推动活塞做功,废气排出车外。在这个过程中,有很多环节都会损失热量,如发动机的汽缸本体、排气系统、散热系统、润滑系统、变速箱等。仅以排气管为例,就有可能带走一部分热量。

如果热效率达到100%,那么汽油燃烧并在汽缸里做功以后,就没有任何废气排出,或者排出的废气不带任何热量(事实上这不可能,因为任何物体都有热量)。那么,原来的发动机结构显然是不适合的,因为这时候甚至不需要排气管道、不需要散热系统了。

那么,发动机结构就需要重新设计,或者有可能只需要设计燃烧室就够了。汽油在燃烧室里100%燃烧后完全释放出热量,那么设计理论,支撑这样的发动机的物理理论也需要全新改写了。

全新的机器材料

任何材料都有可能传递热量,无非是传递过程中有大有小而已。如果发动机热效率达到100%,那么类似发动机汽缸、变速箱都没有任何热量损失,制造发动机的材料,就不可能是传统的铸铁、铝合金、钢材等,因为这些材料都达不到热量0传递的要求,必然需要重新开发新材料。

有可能这样的新材料,类似超导体一样,0电阻,0热量,不传递热能。

我们甚至估且可以称这样的材料为“ 超热体 ”,即 绝对无热量传递的新型材料。

或者,发动机的结构上,有闭环的隔热系统,能把热量100%封闭在做功环节。但理论上,这样的隔热系统,依然还需要特殊材料“超热体”制造出来。

对工业制造带来的巨变

如果 汽车 发动机热效率达到100%,意味着人类无论是在理论物理学还是工业制造方面,都已经有了新的突破,这一成就 可能甚至一定会超越爱因斯坦的相对论 。人类现有的物理大厦,将需要重新改写,而带来的深刻巨变,将会影响整个人类文明发展。

既然 汽车 的发动机能够做到热效率达到100%,那么基于这样的理论与工业制造能力,轮船、飞机、火车等发动机同样能做到100%的热效率。

这样的话,传统 汽车 燃油消耗量会减少超过不止一半,石油需求剧减,油价暴跌。目前全球最顶尖的发动机,其热效率也只有40%多一点。100%意味着要超越两倍速多。

那么,石油将可能不再是工业基础,中东产油国的日子将可能不再好过,美元与石油挂钩,美元霸权将可能迅速衰落,中国崛起,中国梦提前实现,人类文明发展就可能重新改写。

太多了。

你说还会带来什么改变?

喜欢车的朋友,经常会听到某款发动机热效率高达多少,于是很多人便问道:如果汽车发动机的热效率达到100%,这意味着什么?今天就来聊聊发动机热效率。

1、发动机热效率的定义。

发动机热效率,又叫做发动机有效效率。顾名思义,是指发动机有效功率的热当量与单位时间所消耗燃料的含热量的比值。一般而言,传统蒸汽机的热效率为4%-8%之间、汽油发动机的热效率在25%-40%之间、柴油发动机的热效率在35%-45%之间、喷气发动机的热效率在50%-60%之间,其数值都小于1(或100%)。

2、为什么热效率很难达到100%?

以汽油发动机为例,很多车企采用高压缩比、直喷、大量EGR、阿特金森(米勒)循环等手段提高热效率,但由于汽油本身并不可以完全燃烧,以及发动机的缸体、曲轴等金属构件,在运转过程中也会造成能量的损失,因此发动机热效率并不很难达到100%。值得一提的是,现在的发动机研发已经入瓶颈期,即使提高1%的热效率也是比较艰难的。

3、热效率越高越好吗?

热效率越高,意味着发动机的散热以及摩擦等越小,但这也对发动机的材质、工艺等提出了更高的要求。举个简单的例子,赛道上的F1车型热效率高达45%,但性能卓越的F1发动机寿命却非常短。因此,对于普通家用车而言,要实现发动机的热效率、动力性能以及耐久稳定三者之间的兼顾,是比较困难的,所以,发动机热效率并非越高越好!

4、热效率达到100%,意味着什么?

总有人说一切皆有可能,如果发动机热效率高达100%,则标志着发动机活塞缸体、发动机曲柄轴承、点火线圈等各个零部件摩擦为零,其产生的热量均对外做功,带给我们最直白的体验便是,一箱油行驶里程将增加2-3倍。此外,这款发动机将不再需要冷却液,其静音表现也将趋于零噪音。

写在最后: 在发动机领域,虽然国产与合资存在很大的差距,但国产发动机的进步也是有目共睹的。凭借国人的钻劲,国产发动机热效率的提高,我相信只是时间问题,你说呢?你同意我看法吗?欢迎留言交流。

世界最高的丰田发动机热效率达41%,如果有一天100%了,会怎样?

这个设想基本上是不可能发生的。

首先我们要明白一下,什么叫做发动机的热效率?通常来说,热效率指的是,当燃油在发动机内进行充分燃烧时,将所产生的热量转化成机械能并加以利用。而这个转化比例,也就是我们通常所说到的热效率。如果热效率达到100%,也就意味着在进行燃烧时,不产生任何热量,同时在经过所有零部件时,没有产生任何消耗,而且还要求在燃烧时,必须做到充分燃烧。所以说从理论上来讲,要想发动机的热效率达到100%,以目前的技术水平是根本做不到的。

而这个热效率的主要作用体现在哪呢?我们可以理解为那效率的素质越高也就意味着发动机动力越强劲,同时油耗更低,排放更环保。目前 汽车 行业内的绝大多数汽油发动机,那效率的比值普遍保持在30%左右,超过这个数值的发动机表现都比较突出,省油且环保。

举个例子丰田发动机的热效率,在 汽车 行业内是第一个能够达到最高热效率的品牌,曾经丰田最好的技术也只能够保证发动机的热效率达到40%左右,后来经过多年努力,将效率达到了41%,这已经算是丰田喜大普奔的成就了。不过最近刚刚上市的马自达三,对外宣传中,提到该车型利用创驰蓝天压燃技术,能够将发动机的热效率提高到50%,能够让油耗保持在3.3L/100km,这倒是有点让吃惊。

我们再来看一下,国产品牌发动机的表现。以长安为例,目前最好的发动机是蓝鲸发动机,可以说是集成了长安目前本身所拥有的最好技术和燃油经济性,这一款发动机的最大热效率,能够达到40%以上,同时在升功率、零部件集成技术等方面跟国际主流品牌的水平,基本上可以算得上是不相上下。

我们再来说说看,为什么说热效率的比值达不到100%呢?

首先,车辆要产生前进的动力,就必须让发动机在做工时所产生的能量,通过各个部件之间的配合,最终才能提供给车辆驱动力。而在这个过程当中,能量会在各个部件传递的时候产生一定程度的消耗,这个消耗比例有高有低,但是车辆最终得到的动力,肯定不可能是100%的。

其次,任何的车辆制造材料所能承受的温度不同,尤其是发动机在燃烧时会产生高温,为了控制发动机本身的材质能够承受的了,发动机的冷却系统以及发动机工作必要的进排气,这些环节本身就会产生一些能量消耗。在每一个部分,看似可能消耗的能量并不多,但是一个循环下来,能量消耗的比例还是非常大的。这也就是为什么说丰田热效率比值能够达到41%,曾经已经算是这效率比值最高的。

综上所述,以目前 汽车 行业的技术水平,热效率,想要达到100%是不现实的。虽然现在新款的马3号称热效率比值能够达到50%,但是毕竟车型还未上市,没有经过专业机构的测试和认证,谁也不清楚,是否能够真正达到这样的水平。

之前回答过:“最好的发动机热效率仅41%,热效率达到100%有可能吗”但这个问题又变成了“如果有一天100%了,会怎样?”悟空重复的问题似乎有点多了。

回到正题,首先呢,我们想要知道达到热效率100%之后的事情,显然得知道因为什么原因不能达到100%吧?我们以 汽车 的奥托循环为例子,效率公式为:

η=1-ε^(1-γ)

η:效率

ε:压缩比

γ:空气比热容比

为什么说不能达到百分之百,第一个问题就是γ是定值1/4,所以我们只能在压缩比上下功夫。但如果某天能达到百分之百,我们显然是需要找到一个比热容比为1:1的气体。

其次呢,克服了比热容的问题,我们还需要考虑机械损失的问题。

如上图,效率分成两个部分,一个是热损失,一个是机械损失。机械损失必有阻力损失,摩擦里损失。但按照经典力学的情况下,我们显然是不可能达到的。

好了,明白了为什么不可能之后,我们再来设想一下热效率百分百的世界。热效率百分百意味着没有排放、没有油耗、动力转换率百分之百。

但问题来了,既然克服了摩擦力达到了效率....我们还要个屁 汽车 啊。我们应该是这样:

是这样:

甚至是这样:

综上,我们如果达到了热效率百分百,那么,我们就进入了玄幻时代。

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以目前人类的认知与工业水平还不可能很好的回答这种问题。以后或许一百年 一千年以后人类会突破现有的能量守恒定律 转换定律 不只是实现转换百分百,而是燃料能量都会有很大的改变 人类不会再使用地球上的任何能源,因为这些能源存着天热的瓶颈,人类会在星际中寻找到新的能量 以突破机械所需的材料 限制 。正因为地球上种种的限制与瓶颈可想而知 地球是束缚人类的枷锁 使我们的认知只能局限于此,希望我们的后代能突破这种枷锁 获取宇宙中的材料与能量 让人类继而发展成为宇宙级的文明 至所有能开智的人类[大笑][大笑][大笑]

百分之百转换在理论上是存在的,目前人类可控制能量转换效率最高的方式就是核裂变, 汽车 发动机也是将汽油或者柴油通过燃烧的方式转换为能量,其本质也是一种质能转换。从理论上说,百分之百的质能转换可以通过正反物质湮灭来达到。燃料全部转化为能量。如果这种发动机能够实现,那么 汽车 可能就会在整个寿命中只添加一次燃料就够了,而且不会太多。不过这仅仅是在理论上能够实现,即使我们的可控核聚变技术成熟了,也能够小型化了,那在转化为电能或动能的过程中也会不可避免的产生损耗。所以题主说的百分之百转化在现实应用中绝无可能做到,只存在于理论中,就好比永动机一样

如果仍然是内燃机的工作形式达到100%在可预见的将来是不可能实现的,内燃机通过燃烧做功推动活塞的工作方式必然产生大量的热损耗。记得在上世纪90年代初我上初中的时候当时的物理课本讲述内燃机的热效率汽油机只有百分之二十几,柴油机能达到百分之三十。随着 科技 发展30年,可变气门、阿特金森循环、缸内直喷等技术的使用,内燃机的效率也才不过提升了百分之十几,但这对于燃烧做功的发动机已经不简单了。

其实我们现在早已习惯了内燃机的这种工作效率,如果内燃机的效率能够达到电动机百分之八十以上那一辆2吨重的SUV汽油车估计油耗应该在5升左右,听起来还是感觉不错的,但也许内燃机还达不到你所说的100%或90%的效率就已经被其他动力系统所淘汰了。

不过我们今天使用的燃油混合动力 汽车 ,比如丰田的普锐斯,卡罗拉、凯美瑞双擎,本田的混动CR-V和混动雅阁,他们都是在电机和电池的辅助配合下通过回收和再利用燃油发动机释放出来的能量和车辆多余的动能来提升效率达到节油的效果。所以像燃油版本的卡罗拉可能百公里油耗要在7升左右,而双擎版本只需要4升多一点,也可以视作将燃油机所释放的能量通过ECVT系统将整体效率提升到了70%左右。

想法很美好,现实很残酷。

以前丰田最好的发动机热效率可以达到40%,现在丰田的2.5升的发动机热效率可以达到41%,仅仅是1%的提升就已经让车界为之震惊。

在这里普及一下,发动机的热效率指的就是当燃料在燃烧室里进行充分燃烧,再将产生的能量通过各校零件的运转转换成机械能提供给 汽车 行驶动力,理论上来说发动机的热效率不能达到百分之百,是因为技术局限做不到。

二是因为 汽车 的制造材质并不能承受百分之百的高温,并且在燃料燃烧的过程中,在很多环节都会产生能量损耗,首先就是燃料本身就没有办法完全的充分燃烧,要看发动机采用的是什么技术,要将燃烧损耗降低并不能完全避免。其次就是燃料燃烧时会产生高温,为了控制这个温度需要冷却系统配合,因此会有冷却损耗。第三就是发动机运作需要进气量和排气量,这个过程还会产生泵气损耗。

第四就是发动机本身需要做活塞运动,这个过程中各个零件之间的摩擦还会占据一部分能量,我们称之为是机械损耗,看似小小的发动机其实会在很多方面将百分之百的能量值进行缩减,一般的发动机只能做到35%左右,能达到41%的热效率的发动机已经是世界顶级了

所以说,就目前的情况来说,发动机热效率利用是不可能达到100%的。

如果热效率打到100%,那么最直观的说,就是 汽车 不用水箱了!

现在的发动机热效率是40%的话,那么除了传动损耗、尾气温度以及尾气,大部分就是通过散热系统跑调了。

话说,真100%的话,排气系统还得装个风扇,把尾气扇出去,而且那尾气应该也是常温的。

永远不会100%

这是物理定律

提出这个概念,说明物理知识缺乏

有个卵用!日本人只能捡捡欧洲人的技术,也只有一些中国小媒体大夸特夸日本车的可怜的“技术”,在欧洲和世界各地谁夸你日本的这些所谓的“技术”, 汽车 是一台机器,机器的最重要的东西是“操控”,不是把外表做的好看,操控要好动力就要好,动力好就要能控制的了它!你日本车都做不到,只会雇一些中国小媒体帮助天天打嘴炮!即使有上当的人,也不会有第二次,制造业要靠实力,不是看嘴炮!

一群人 搞笑 ,读不懂题意就在那里大放厥词,题意很简单,就是问你如果达到100%热效率会怎样?一群人在那里论证能不能达到100%,非得显摆一下自己学问?你们就当热效率能达到100%,只需回答达到100%后会怎样就行了。

发动机热效率一般都在多少?

传统理论认为,一般蒸汽轮机热效率为4%-8%;汽油发动机热效率为25%-35%;柴油发动机的热效率为35%-45%。

之所以发动机不能达到100%的热效率,主要与以下几方面有关:

一、摩擦损失。

发动机要把热能转化为机械能,需要非常复杂的机械结构才能完成,这些由众多金属机械零部件组成的复杂机械结构,在快速运转过程中,运动零部件之间不可避免会产生摩擦,造成动力损失和机件损坏。学过初中物理的都知道,摩擦会产生阻力,那么发动机自身运转必然也要损耗一部分能量。

二、热量损失。

发动机是热能转化为机械能的机器装置,燃料燃烧产生的温度高达上千度,另外金属机械零件运动摩擦也会产生高温,如果发动机零件长时间处于高温条件下运行,会很容易出现摩擦力增大,金属熔融,甚至爆缸烧瓦的恶性事故。

因此,为了保证发动机金属零部件能够在稳定温度状态下工作,汽车厂商就利用水的冷却特性,采用循环水对发动机进行降温,因为水的最高温度为100度,为了保持水的这个温度,一般是采取散热器和强制风将热量释放到空气中,这样就会将大量的热量带走,这是热能损失的主要原因之一。

什么是发动机热效率

发动机热效率,又称“发动机有效效率”。是指发动机有效功率的热当量与单位时间所消耗燃料的含热量的比值。用以评定发动机作为热机的经济性。不同发动机和动力装置的热效率各异,但数值都小于1。提高发动机热效率是节约能源的重要手段,是改进热力发动机的主要方向之一。

活塞式航空发动机的热效率为20%30%;涡轮喷气发动机的热效率为24%30%;涡轮风扇发动机的热效率提髙到40%46%,是现代民用运输机普遍采用涡轮风扇发动机的主要因素之一。

扩展资料

发动机的热效率是燃油燃烧后发动机转化为动能的能量和所消耗燃油时产生能量的比例,指的是发动机的有效效率。现在市面上大部分车的热效率大约在30%左右,那么也就是说有70%左右的能量都被浪费掉了,只有30%转化成了动能来驱动车辆。

随着排放法规的日益严苛,许多厂商都推出了涡轮增压发动机或混动车型,看似提升了发动机的工作效率又节省了燃油,但是这些技术都是在发动机外部来实现的,并没有改变发动机本身的热效率。

关于《发动机效率和热效率》的介绍到此就结束了。

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文章名称:《发动机效率和热效率》
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