2024-06-20 07:09作者：赵旋丞编辑：李健利
近日，比亚迪第五代DM混动技术正式发布，官方宣称其可实现全球最高发动机热效率46.06%，百公里亏电油耗2.9L。此言一出，引发舆论对发动机热效率的热议，作为同行的吉利也发表了不同看法，表示自家去年就有46.1%的热效率发动机。随后比亚迪又反手甩出一张热效率达到46.5%的认证证书，并表示“像这种没量产的，我们还有大把”。实际上，不仅是比亚迪和吉利两家车企，近年来大多数车企都在追求更高的热效率，那么所谓的发动机热效率究竟是什么？它对日常用车又会产生哪些影响？
一、什么是发动机热效率？
根据百度百科介绍：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。举个例子：一升汽油完全燃烧后会释放出33580KJ的热量，这些热量有10000KJ转化成了发动机对外输出的功，那么这款发动机此时的热效率就是10000/33580*100%=29.8%。
那么为何各大厂家都在追求发动机热效率？归根结底在于经济性和性能表现。举一个直白点的例子，比如某型号的发动机热效率为30%，加注100L汽油使用，最终转化为机械能并发挥作用的也就只有30L，其余70L的汽油都被白白浪费掉了，这也是为什么各大车企要费尽心思去提升发动机热效率的主要原因。
说到这里相信很多人会疑惑，为何发动机热效率不能达到100%？这是因为根据能量守恒定律和热力学的第二定律，热能是不能百分百转化为其它形式的能量。其次，发动机在将燃料转化为机械能的过程中会产生大量的能量损失，包括燃料燃烧不完全、摩擦损失、传热损失以及泄漏损失等原因。
一般来说，大部分发动机的热效率在30%以上，达到35%左右可以算作优秀，超过37%的则属于非常高效的发动机。值得注意的是，混动专用发动机的热效率一般会达到40%以上，像丰田的“Dynamic Force Engin”直列四缸2.5L直喷发动机，热效率为41%；比亚迪第五代DM技术，发动机热效率为46.06%；吉利雷神发动机最高热效率达46.1%。那么燃油车发动机与混动专用发动机有何不同？我们分别从技术路线和性能指标两个维度来看。
1、技术路线
燃油车发动机：一般来说，传统高效燃油发动机通常采用奥托循环，这是一个常见的四冲程循环，通过活塞的上下运动来完成吸气、压缩、做功和排气四个过程。为了提升热效率，燃油车发动机需要提高压缩比、优化燃烧过程等方面进行技术改进，但也可能会带来油耗、排放等问题。
混动专用发动机：混动专用发动机大多采用阿特金森循环，这是一种在奥托循环基础上改进的热力学循环。可通过调整进气门关闭时刻，使得压缩行程小于膨胀行程，有效利用燃烧后的废气高压，减少了排气的损耗，从而提高热效率。阿特金森循环发动机在低转速时可能会出现扭矩输出不足的问题，但对于混动车型来说可以通过电机的辅助来弥补，从而实现更高的热效率和更好的燃油经济性。
2、性能指标
一般来说，燃油车发动机的热效率通常在30%-40%之间；混动发动机的热效率普遍超过40%，甚至达到43%以上。
此外，燃油车发动机需要兼顾油耗、排放以及动力性能三个指标，因此在设计时需要寻找三者之间的平衡点；混动发动机得益于电机的辅助，所以对发动机的极限性能要求相对较低，因此在设计时可以更专注于提高热效率和燃油经济性，电动机的加入也可以提供更优秀的动力性能。
二、发动机热效率对日常用车有哪些影响？
对于消费者而言，发动机热效率究竟对日常用车有哪些影响呢？
1、提升燃油经济性：最为重要的便是燃油经济性，热效率高的发动机意味着燃烧相同量的燃料时，能够产生更多的有用功，浪费的能量更少。由此一来有着更低的燃油成本、更高的续航表现。
2、环保减排：随着全球对环境保护意识的提高，节能减排成为了一个重要议题。较高热效率的发动机有助于减少尾气排放，可降低空气污染，还有助于减缓全球气候变暖的趋势。
3、更好的驾驶体验：发动机热效率高通常与发动机的低噪音和低振动相关。因为高效的燃烧过程能够减少发动机的机械负荷和振动，从而降低噪音和振动水平，有助于提高驾驶的舒适性和静谧性，从而令驾驶者有着更加愉快和放松的驾驶体验。
4、降低故障率和维修成本：发动机更高效的燃烧过程可以减少发动机内部积碳、结焦等问题，减少因这些问题导致的维修需求，进而降低维修成本。与此同时，发动机热效率的提高通常与发动机技术的升级和改进相关，这些改进包括采用更优质的零部件和材料，采用更先进的制造工艺等，因此会进一步降低故障率。
三、如何提升发动机热效率？
理论上来说，发动机的热效率确实是越高越好，但是车企同时也会综合考虑成本、寿命等因素。梅赛德斯-奔驰F1车队的官方资料显示，他们的赛车动力单元热效率已经达到惊人的50%，但由于价格和寿命等因素不可能应用到普通的乘用车上。因此，对于乘用车而言，提高发动机热效率主要依靠以下几种方式：
1、提高发动机压缩比：适当提高发动机的压缩比，可以让进入气缸的空气温度、压力升高，进而使可燃混合气燃烧的更完全，释放出更多的热量，提高发动机的热效率。
2、采用先进的气门控制技术：使用可变气门正时和可变气门升程技术，可以更好地控制进气和排气气流，提高发动机的热效率。
3、优化燃烧过程：优化燃烧室设计和燃油喷射系统，使燃料可以得到充分燃烧，并降低尾气中的污染物排放，提高发动机的热效率。
4、减少摩擦损失：发动机中的摩擦会消耗很多能量，可以通过使用低黏度机油、低摩擦涂层来降低内部运动部件的摩擦系数，从而提高发动机的热效率。
5、应用余热回收技术：为了提高发动机热量利用率，减少能量损失，各种余热回收技术应运而生，主要包括废气涡轮增压技术、朗肯循环以及热电联产，通过多种技术的应用，可以从发动机余热中回收30%以上的能量。
总结：
近年来，各大车企都在争先恐后地宣传自家发动机热效率，某种意义上也体现了车企的技术水平。但是作为消费者而言，没必要过于执着于热效率的高低，因为对于日常用车而言，影响油耗的因素有很多，比如车辆的重量、风阻、驾驶习惯以及轮胎等，所以我们要综合考虑各种因素才更有意义。
