2017廣州車(chē)展已經(jīng)過(guò)去一段時(shí)間了，但各式各樣令人眼花繚亂的新車(chē)依然吸引著眾多網(wǎng)友的關(guān)注，豐田全新凱美瑞更成為關(guān)注的重點(diǎn)。這款基于豐田TNGA架構(gòu)打造的新車(chē)，除了更加運(yùn)動(dòng)的外形，高達(dá)41%熱效率的發(fā)動(dòng)機(jī)也成為了熱議的對(duì)象。但相信不少網(wǎng)友對(duì)熱效率這一名詞還是一頭霧水。為什么高熱效率能讓汽車(chē)跑得快還能更省油呢?且聽(tīng)編輯慢慢跟您聊。

熱效率是什么?

發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率是發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上輸出的有效功與得到該有效功消耗的燃料內(nèi)能的比值。在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸中，燃料燃燒的總能量，除了一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，其他部分都以不同的方式散失到外界。

這些散失到外界的能量主要是因?yàn)榕艢鈸p失、冷卻損失、機(jī)械損失、泵氣損失等而被損耗掉了。所以我們才會(huì)追求高熱效率的發(fā)動(dòng)機(jī)，避免燃油的浪費(fèi)。

我們換個(gè)通俗的說(shuō)法，雖然并不嚴(yán)謹(jǐn)，但有助于大家對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的理解：假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)是一位勤勞肯干的工人。消耗的燃料就如同吃下去的飯菜，而在工人感到饑餓，無(wú)力工作前所砌完的墻就是輸出的有效功。有些工人吃了兩碗米飯，只砌完了半面墻，就餓得無(wú)力工作了。而有些工人吃了一碗米飯，就能砌完整整一面墻。前者就相當(dāng)于低熱效率的發(fā)動(dòng)機(jī)，而后者就相當(dāng)于高熱效率發(fā)動(dòng)機(jī)。

高熱效率的發(fā)動(dòng)機(jī)，能量轉(zhuǎn)化效率更高。在相同油耗下，熱效率高的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力會(huì)更充沛。相同速度下，高熱效率的發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)有更低的油耗。

追求高熱效率的腳步從未停止

回顧內(nèi)燃機(jī)的歷史，我們也能看到隨著技術(shù)的進(jìn)步，內(nèi)燃機(jī)的熱效率也在逐步提升。1860年，第一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)誕生，其由法國(guó)人勒諾瓦爾研制，燃料是煤氣。壓縮比為1，熱效率4.5%,最大功率僅為4.5kW。

奧托研制的第一臺(tái)四沖程內(nèi)燃機(jī)

而到了1876年，德國(guó)工程師奧托研制第一臺(tái)四沖程內(nèi)燃機(jī)，壓縮比2.5，熱效率14%; 1886年，熱效率達(dá)到15.5%; 1894年，熱效率達(dá)到20%; 在1960年到2000年，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率發(fā)展陷入停滯，均沒(méi)有超過(guò)30%。

近些年來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，絕大部分廠(chǎng)商的主流發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)達(dá)到了30%以上的熱效率，比如大眾的EA211，熱效率為37%;而奇瑞的E4T15B發(fā)動(dòng)機(jī)，也有著37.1%的熱效率。

41%熱效率是如何達(dá)到的？

相信到這里您已經(jīng)了解了熱效率是何物，也知道了高熱效率帶來(lái)的好處。讓我們回到凱美瑞上來(lái)。首先我們要知道的是，凱美瑞代號(hào)為A25系列的2.5L發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率為40%，只有在電機(jī)系統(tǒng)的輔助下，其熱效率才能達(dá)到41%的峰值。

不過(guò)到目前為止，發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)接近了極限，即便是1%的熱效率提高也是很難得的事情。所以在全新凱美瑞上，各種科技可謂是應(yīng)有盡有。其發(fā)動(dòng)機(jī)采用了阿特金森循環(huán)、進(jìn)氣道附近缸蓋造型也改為略上翹以及優(yōu)化氣門(mén)夾角。目的其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是幫助進(jìn)氣氣流更好地在燃燒室內(nèi)形成滾流，便于燃油以及空氣的混合。

除此之外，這款發(fā)動(dòng)機(jī)還采用了進(jìn)、排氣門(mén)雙可變正時(shí)技術(shù)，無(wú)極可變機(jī)油泵，高壓縮比，EGR,多孔燃油噴射，低摩擦鏈條，樹(shù)脂涂層軸承，氣缸蓋集成排氣歧管等等。來(lái)自愛(ài)信的8AT變速箱通過(guò)換擋邏輯的升級(jí)，與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配后也帶來(lái)了更好的油耗水平。

此外，電動(dòng)機(jī)在燃油機(jī)非經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速時(shí)進(jìn)行介入，使得汽油機(jī)總能工作在最佳的轉(zhuǎn)速工況下。通過(guò)上述眾多技術(shù)的應(yīng)用，才使得凱美瑞2.5L混動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到了41%的熱效率。

在眾多黑科技的輔助下，2.5L凱美瑞車(chē)型的的工信部百公里平均油耗僅為6L/100km，而2.5L混動(dòng)車(chē)型的油耗甚至低到4.1L/100km。這也是目前為止，民用量產(chǎn)車(chē)領(lǐng)域的最高熱效率動(dòng)力系統(tǒng)。

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