技術小白告訴你，亞洲龍41%的熱效率究竟意味著什么？

时间：2019-09-02 作者：重慶兩江豐田【原创】

時隔月余，技術小白終于在領導小姐姐的威逼利誘下，完成了第二篇技術稿，（情理之外，意料之中），還記得上篇“AVS自適應可變懸架系統”嗎？作為技術小白的第一篇技術稿，聽說反響還挺熱烈呢~這給了小白我很大的信心，今天要為大家介紹的是，發動機熱效率。

看到這個詞一開始我是懵圈的，然后我去查了一下熱效率概念，學術上是這么表述的：發動機熱效率全稱“發動機有效效率”，是指發動機有效功率的熱當量與單位時間所消耗燃料的含熱量的比值，它是發動機的一個機械功率和發動機燃燒產生的化學效能的一個比率。

（請！說！人！話！）

發動機熱效率就是汽油燃燒產生的能量，有多少能轉化成驅動車輛的動力？就拿每天吃飯來舉例，相當于吃進去的飯菜的熱量，有多少能轉化成力量。一些人吃的少但干活兒勁兒卻不小，說明他的熱效率很高，“又要馬兒跑，又要馬兒少吃草”說白了是對馬兒的熱效率提出了高要求。

那對一款汽車的發動機而言，發動機熱效率越高，意味著其越省油。要知道一般而言，燃燒一箱油的能量大概只有三分之一能轉化成驅動汽車前行的動力（是的，你沒看錯，這個數據就是這么殘忍！）。發動機靠燃油的燃燒做功，通過燃燒產生的熱能來推動汽車運動，是一個由熱能轉換為機械能的過程。但是由于燃油不可能100%燃燒干凈，加上發動機還有進排氣的損耗、機械的阻力等等，因此只有一部分熱能可以轉化為最終的機械能。

（那也太浪費了，工程師們努努力提高下熱效率不行嗎？）要提高熱效率，需要盡可能降低低溫和提高高溫，這就涉及到了發動機的材料、設計、后期工藝等許多方面，所以發動機熱效率每提高1%都非常困難。一直以來，汽車工程師們在實驗室里嘔心瀝血、揮汗如雨，做出各種大膽設想和推理演算，目的也只是為了讓這個轉化率能夠再提高那么一點點。

然而縱觀動力機械發展的歷史，也是一部發動機熱效率提升的歷史：1712年，世界上第一臺蒸汽機的熱效率不到1%；76年之后，英國發明家瓦特改良了蒸汽機并由此促進第一次工業革命，改良后的蒸汽機熱效率提升至3%。資料顯示，傳統蒸汽機的熱效率是4%-8%，汽油機的熱效率在汽油機的熱效率在25%-35%之間，柴油機的熱效率能達到35%-45%。

當下，節能環保已是大勢所趨，各大汽車廠商也都紛紛發力，把研發工作的重點放在了提升發動機的燃油經濟性上。目前市面上的發動機熱效率大多在30%到38%之間，但有一些發動機的熱效率值遠遠高出行業平均水平，比如一汽豐田亞洲龍搭載的TNGA 2.5L Dynamic Force Engine。

基于豐田TNGA架構的全新造車哲學，該款發動機從零開始研發——不僅僅是零部件，而是從燃料燃燒這一步就開始重新設計。不僅采用了高速燃燒技術和可變控制系統，而且通過減少排氣、冷卻、機器工作等各個流程中的能量流失，提高熱效率，亞洲龍雙擎版車型的熱效率達到了世界頂級水平41%，與雷克薩斯ES300h車型等同，汽油版熱效率可以達到40%。

亞洲龍汽油動力版車型，采用了全新研發的Direct shift -8AT變速箱與新開發的Dynamic Force Engine發動機搭配，通過系列尖端技術，實現了出色的動力性能和燃油效率，百公里油耗達到6.2L；雙擎版采用全新升級的豐田混動系統（THS II），搭配雙電機E-CVT專利技術，具有高敏感度智能換擋控制， 40-70km中段加速快10%，省油20%。

作為和我一樣的技術小白們可能又要問了，亞洲龍的熱效率高我知道了，油耗低我也知道了，那究竟相比普通車型能給我省下多少油錢呢。有人做過計算，假如一款發動機的熱效率原本是33%，提升到40%后，車輛燃油經濟性可提升15%~20%。即以一年行駛15,000公里的汽車計算，使用熱效率40%的發動機，一年平均能省200升汽油，省下的錢大家可以根據當時當地油價再換算。

曾有媒體記者問亞洲龍的總工程師勝又正人先生，豐田的混動技術已經非常成熟且全球領先，那么在現在41%的熱效率基礎上，您認為還有提升的潛力嗎？勝又先生答到：在亞洲龍之前，豐田旗下混合動力明星車型普銳斯的熱效率是40%，而亞洲龍HEV車型有著比全球以低油耗著稱的普銳斯更高的熱效率，豐田在未來將會繼續進行發動機、內燃機的研發，也希望各領域的專家和工程人員，繼續朝著共同的目標努力。

在節能減排越顯重要的當下，發動機熱效率的地位正在被不斷提升上來，也許你認為1%熱效率的提升換算成油錢的確顯得不那么動人，但如同競技體育中的“更高、更快、更強”精神一樣，我們的汽車研發工程師，面對基礎研發過程中的重復繁瑣和重重困難，一直不曾放棄，也許相對而言，這種再接再勵，爭創新高的研發精神才是更值得我們尊敬的。

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