为什么自然吸气热效率更高_各个汽车厂商死磕的发动机-热效率-到底有什么用？

大家好！今天让小编来大家介绍下关于为什么自然吸气热效率更高_各个汽车厂商死磕的发动机"热效率"到底有什么用？的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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在城市道路，涡轮和自吸哪个更省油？

关于涡轮增压和自然吸气两种发动机，很长一段时间以来一直争执不下，尤其是关于油耗这个问题，因为，涡轮增压发动机的初衷就是为了经济省油，至少厂家宣传涡轮增压发动机的目的正是如此。

高速公路驾驶，因为基础排量更小、发动机转速更低涡轮增压发动油耗表现会低些。但小排量涡轮增压需要提高进气量和喷油量才能获得更多的动力，所以综合来说：高速工况下，油耗与同等动力水平的自吸机区别不会很大。

那么，是涡轮增压发动机省油还是自然吸气发动机省油呢，尤其是在城市里驾驶。其实这个问题很多人也都很困惑，其实从大多数的使用者反映来看，涡轮增压谈不上特别费油，但也谈不上特别省油，一般会比同排量的自然吸气发动机油耗高一些，但比性能指标上齐平的更大排量的自然吸气发动机油耗那是省很多了。

同样功率的增压、自吸发动机相比较，涡轮增压发动机具备发动机小型化、轻量化、低转速化、降低了换热损失、降低了泵气损失！虽然增压型发动机没有较高的压缩比，在理论最高热效率上不如自然吸气机头（但只是理论，自然吸气的最高热效率转速大都在2500转左右，而我们平时市内开车基本到不了这个转速，更不用说用2500转巡航行驶了，而在平时常用转速1500—2000转之间时，自吸的热效率往往和增压机头相差不多，甚至较低），但是总的收益仍然为正的，也就是说在同样功率的前提下，涡轮增压发动机更容易提升发动机的最高效率！

同样功率的涡轮发动机比自然吸气发动机具有更“低转速化”的优势，低转速化能带来什么好处呢？带来的好处就是曲轴、活塞等部件的摩擦做功！想想吧，同样功率的自然吸气发动机在车子达到120KM/H时，转速大部分超过两千转以上，而涡轮增压机头在这个速度时转速往往都在1千6、7百转而已，这接近500-800转的转速差异会令涡轮增压机头减少很多曲轴以及活塞运动的“摩擦做功”，所以低转速在特定角度上也是可以起到省油的作用的，比如一些车型上的ECO模式，就是通过提前升档限制转速，来起到节油作用的！涡轮增压技术在涡轮强制进气的帮助下，无需活塞太高速运动来吸气！简单不精确的说就是。

废气涡轮做的功=自吸高转速摩擦功—涡轮低转速摩擦功！

当然这个等式是绝对不会成立的，只不过是小编脑子一热编出来的，各位朋友看看就好别太较真！！但这个等式比较容易看出在获得同样输出功率时，自然吸气发动机要比涡轮增压发动机付出更多的摩擦功！因为自然吸气机头需要更高的转来获得“空气”，而涡轮机头在废气涡轮帮助下获得了“空气”（无成本、收益为正值）！所以小编就把这俩连一起了，便于直观判断！

同功率的增压、自吸机头（同功率下，自然吸气排量往往更大），涡轮机头的低转速扭矩表现更加，自然吸气发动机需要较高转速才能达到的动力和储备扭矩在涡轮增压发动机的低速区域就可以达到了，这样一来涡轮增压型发动机最大的优势就是低转速化，低转速化带来了更低的摩擦做功损失，所以在同样的功率下增压发动机比自然吸气发动机更省油在理论上是完全成立的！

功率一致：涡轮比自吸省油！

排量一致：涡轮比自吸费油！（相对来说）

在几年前，豪车还普遍使用大排量自然吸气发动机的时候，确实都是“油老虎”。?这是因为发动机的功率很大，但一般道路行驶都只能用到40％以下的全部动力，剩下的动力叫做“后备功率”，而这些后备功率不被利用，就相当于一个单位养了100号人，平时的事情只要40个人就做了，但剩下60人的工资还得照样发，只有上面领导来检查了，或者年终盘点的时候才100个人一起上，这样一来，运营成本就大了。不仅如此，大排量，多缸数的发动机增大了汽车的整体质量，也是费油的一个因素，后来领导想了一个办法，剩下60个人开除掉，等事情多了，给这40个人“打鸡血”，每个人的能力提高，问题就解决了。

当然另一个省油与否的关键因素在人，不同的人，不同的驾驶习惯和驾驶方式也都决定了不同的燃油消耗，不同的驾驶方式导致驾驶同一辆车百公里油耗相差3-4升甚至更多都是有可能的。所以对那些涡轮增压的车型来说，如果开着比同排量的自然吸气发动机更爽，就经常激进、暴力的驾驶，那就毫无经济性可言了。

题外话

那些越来越省油的自然吸气发动机

这里小编再另外插一句，那就是日系车厂商在自吸发动机上做出的贡献，那就是由本田、丰田、马自达等日本厂商研发的小排量自然吸气发动机，这些发动机都有着共同的特点，那就是排量更小、动力更强，消耗更低。能够以更小的排量获得更大的动力，而且燃油消耗更低，如果你有兴趣，下次有机会我会再细说这三款日系发动机的。

传统汽油发动机图解

阿特金森汽油发动机图解

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

各个汽车厂商死磕的发动机"热效率"到底有什么用？

呵呵，楼上几位的观念真是误人子弟啊。涡轮增压之所以会比传统自然吸气是因为以下原因

一、自然吸气引擎因为进气压力永远都无法突破一个大气压，加上发动机运转时气门开合的时间只有百分之几秒，造成发动机永远都无法吸饱足够燃烧的空气。这就造成自然吸气引擎的燃烧效率很低。而涡轮增压器其实就是一台超高转速的鼓风机，以每分钟十几万转的转速压缩空气，使得发动机进气歧管里的空气远高于大气压，一般可以达到1.5公斤/平方厘米以上，这就使涡轮增压发动机进入燃烧室的空气数倍于自然吸气引擎。读过物理的人都知道，要想燃烧充分，必须有足够燃烧的空气才行。所以涡轮增压发动机的燃烧效率要远高于自然吸气引擎，换句话说就是可以让发动机多烧空气少烧油

二、世界上存在着涡轮增压和机械增压两种强制进气方式，涡轮增压是利用发动机排气的热能推动涡轮的旋转，也就是利用了发动机原本就浪费了的能量，所以在理论上来讲涡轮增压的效率是最高的。机械增压之所以没有被大量推广，是因为机械增压的动力来源于发动机的有效功，所以在油耗表现上落后于涡轮增压器。

现阶段的涡轮直喷发动机可以利用喷油程序配合涡轮的进气，使发动机的最大扭矩可以在一千多转时出现，这也是涡轮增压引擎省油的一个妙招，转速低，但力量大，自然就省油了。

楼上有位同学讲得是废气再利用，你这个观念是完全错误的，首先废气的含氧量很低，是无法利用的，废气里还含有大量的碳，如果废气利用的话估计很快你的发动机汽缸里就被积碳堆满了。还有就是提高进气温度这个观念也是与科学相违背，大家都知道空气具有热涨冷缩的特点，空气温度越高，同体积的空气质量越小，进入发动机的空气越少。这也就是很多涡轮增压发动机会增设一个大型的中冷器来冷却进气温度的缘故。

好，就说到这里吧，希望可以帮到你。

自然吸气发动机是什么原理？

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。所以驱动车辆的动能并不是燃油消耗之后产生的全部能量，那有没有热效率100%的的发动机呢？答案是否定的。

上中学的时候物理课早就学过这个知识点，或许你已经忘了，燃油燃烧时会将化学能转化为热能，热能再转化为机械能，这部分转化本来就是存在流失的。再加上发动机做功的时候的机械阻力、冷却损耗、排气损耗、燃烧不完全损耗以及发动机带动的各种附件的损耗等等，剩下的能量也仅有三分之一左右了。

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。工程师们绞尽脑汁，用了发动机轻量化、高压喷油、进排气控制、降低摩擦、提高压缩比等等手段来提升发动机本身的热效率，于是下面这几款热效率高的发动机就诞生了。

1、奇瑞代号为E4T15B的1.5T发动机，热效率达到了37.1%，堪称国产发动机的骄傲；2、大众最新的EA211 1.5T发动机，热效率37.5%，就是不知道还烧不烧机油；3、神车思域上那台1.5T发动机，热效率38%，动力强油耗低；4、丰田奕泽和凯美瑞上的那台2.0L发动机，热效率达到了史无前例的41%。

热效率高有什么好处呢？简单来说热效率越高，油耗就会越低，动力性能也就会越好，再简单点说就是干活多吃饭少。也许有人觉得即使是41%也不高，还是有大半的燃油被浪费了，要知道单单提升热效率这一项数值，车企就要牺牲大量资金和工程师无数的脑细胞。丰田的41%这已经是是目前业界的巅峰，哪怕想再提升0.1%都堪比登珠峰一样困难。

汽车圈里还有个偏执的疯子，那就是马自达，他们势必要把自然吸气发动机做到极致。据马自达的工程师说，新的2.0L创驰蓝天Skyactive-X压燃发动机热效率可以达到50%，不仅在自吸发动机中数据表现优异，综合工况测试油耗仅为3.3L/百公里。由此看来，燃油机依旧还有很大的潜质有待开发，最后也希望自主品牌能够在热效率上有所突破，让世人看到国产车的崛起。

汽车的动力源是发动机,发动机是把某一种形式的能量转变成机械能的机器.现代汽车所使用的发动机多为内燃机,内燃机是把燃料燃烧的化学能转变成热能,然后又把热能转变成机械能的机器,并且这种能量转换过程是在发动机气缸内部进行的.汽车上使用的内燃机主要有汽油机和柴油机.

一,发动机的分类和基本构造

1. 分类

内燃机的分类方法很多,按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型,下面让我们来看看内燃机是怎样分类的.

(1) 按照所用燃料分类

内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机(图1-1-1).使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机;使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机.汽油机与柴油机比较各有特点;汽油机转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造成本低;柴油机压缩比大,热效率高,经济性能和排放性能都比汽油机好.

(2) 按照行程分类

内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机(图1-1-2 ).把曲轴转两圈(720°),活塞在气缸内上下往复运动四个行程,完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机;而把曲轴转一圈(360°),活塞在气缸内上下往复运动两个行程,完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机.汽车发动机广泛使用四行程内燃机.

(3) 按照冷却方式分类

内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机(图1-1-3).水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的;而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的.水冷发动机冷却均匀,工作可靠,冷却效果好,被广泛地应用于现代车用发动机.

(4) 按照气缸数目分类

内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机(图1-1-4).仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机;有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机.如双缸,三缸,四缸,五缸,六缸,八缸,十二缸等都是多缸发动机.现代车用发动机多采用四缸,六缸,八缸发动机.

(5) 按照气缸排列方式分类

内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式(图1-1-5).单列式发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置的,但为了降低高度,有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的;双列式发动机把气缸排成两列,两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机,若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机.

(6) 按照进气系统是否采用增压方式分类

内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机(图 补画增压发动机).汽油机常采用自然吸气式;柴油机为了提高功率有采用增压式的.

2. 基本构造

发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器.无论是汽油机,还是柴油机;无论是四行程发动机,还是二行程发动机;无论是单缸发动机,还是多缸发动机.要完成能量转换,实现工作循环,保证长时间连续正常工作,都必须具备以下一些机构和系统.

(1) 曲柄连杆机构(图1-6-1)

曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件.它由机体组,活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成.在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力.而在进气,压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动.

(2) 配气机构(图1-6-2)

配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程.配气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组,气门传动组和气门驱动组组成.

(3) 燃料供给系统(图1-6-3)

汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去;柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出.

(4) 润滑系统(图1-6-4)

润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损.并对零件表面进行清洗和冷却.润滑系通常由润滑油道,机油泵,机油滤清器和一些阀门等组成.

(5) 冷却系统(图1-6-5)

冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作.水冷发动机的冷却系通常由冷却水套,水泵,风扇,水箱,节温器等组成.

(7) 点火系统(图1-6-6)

在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内.能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系,点火系通常由蓄电池,发电机,分电器,点火线圈和火花塞等组成.

(8) 起动系统(1-6-7)

要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞作往复运动,气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功,推动活塞向下运动使曲轴旋转.发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行.因此,曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动.完成起动过程所需的装置,称为发动机的起动系.

汽油机由以上两大机构和五大系统组成,即由曲柄连杆机构,配气机构,燃料供给系,润滑系,冷却系,点火系和起动系组成;柴油机由以上两大机构和四大系统组成,即由曲柄连杆机构,配气机构,燃料供给系,润滑系,冷却系和起动系组成,柴油机是压燃的,不需要点火系.