汽车|堪比刀剑上的舞蹈 聊聊热效率39.06%的国产发动机牛在哪
前几日 ， BAO师傅在线收看了一汽奔腾
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T77(参数|图片) Pro发动机"智擎魔方"（CA4GB15TD）的技术解读直播 ， 心中激动不已；因为这款发动机的热效率达到39.06% ， 虽然不是全球最高 ， 也超过了很多合资品牌 。 在航空发动机、汽车发动机、芯片等"中国心"多年一直被海外"卡脖子"的大背景下 ， 这样的成绩值得被好好鼓励 ， 这样的技术值得被好好解读 。
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众所周知 ， 热效率一直是发动机重要的参数之一 。 如果用一句简单的话来解释：热效率值越高 ， 发动机就越接近"又要马儿跑 ， 又要马儿不吃草"的理想状态；从结果上看 ， 发动机热效率越高 ， 百公里油耗越低 。
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但是内燃机毕竟是由大量金属制成 ， 运转期间不可避免会有热量的损耗和机械摩擦导致的机械能损耗 ， 所以发动机的热效率不可能达到100% 。 所以 ， 如果用一个公式来概括的话就是：有用功效率+排气损失+冷却损失+机械损失+杂项损失=100%热效率 。
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但内燃机的热效率并不高 ， 即使是科技发达的当代 ， 采用奥拓循环的汽油机实际热效率也仅维持在34%-37% ， 一些技术领先的日系品牌在近几年开始把热效率逐步推升至40%以上 ， 但仍然是凤毛麟角 。
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纵观人类历史 ， 从1960年到2020年整整60年 ， 汽油机的热效率却仅仅提高了10% ， 足见发动机热效率提升的难度之高 。 很多企业都是花费了数十年时间 ， 耗费巨资 ， 才能提高1%-2% ， 而这已然弥足珍贵 。
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不过 ， 要想提高能量的利用率并非没有办法 ， 一汽奔腾的思路便可借鉴 。 这里我们再来了解另一个公式——奥托循环的效率公式：效率=1-1/（压缩比*比热容比-1） 。 我们不用管公式的具体逻辑 ， 单从结果看 ， 压缩比越高 ， 比热容比越高 ， 奥托循环发动机的热效率也就越高 。
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比热容比方面 ， 说起来是个复杂的问题 ， 如果您喜欢简单直接的表达可以跳过这段 ， 喜欢技术的朋友可以继续阅读 。 空气的比热容比是1.4 ， 汽油的比热容比是1 ， 废气的比热容比是1.3 ， 所以如果空气、废气的占比越高 ， 汽油的占比越小 ， 比热容比的数值就越高 。
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这里如果把比热容比这么拗口的概念翻译成简单的结论 ， 可以理解为空气燃油的比值 ， 即简称为空燃比 。 再简而言之 ， 气缸内的空气越多 ， 燃油越稀薄 ， 发动机的热效率就越高 。
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所以了解到了这两个要素 ， 再看"智擎魔方"的技术核心 ， 就更明了了 。 一个是这款发动机采用了11.5的高压缩比 ， 另一方面 ， 发动机内采用了350bar高压喷油嘴 ， 形成微米级油滴便于形成稀薄燃烧 ， 这两个核心技术 ， 都在从奥托循环效率公式的层面 ， 在着手提升热效率 。
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