发动机热效率计算公式?
效率公式:η=W有用/Q放热,η=(P*t)/(m*g)。
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之比称为热效率(有效效率),用以评定发动机作为热机的经济性。
汽车热效率达到50%是什么概念?
一般来说,热效率是指发动机输出的机械功和燃烧燃油产生的化学能量的比例。汽油机大概在20-30%之间,柴油机因为压缩比高,空燃比更大以及点燃方式为直接压燃,因此比汽油机更高些,通常在40%左右。
新款丰田普锐斯上配备的1.8L自然吸气发动机热效率高于以前的同型号机型,比原来的38.5%提高了1.5个百分点,达到了40%,这已经是个很了不起的成绩。而在今年法兰克福车展上,奔驰推出了Project ONE超跑,据说该车型上搭载的1.6T发动机热效率已经超过40%。
目前现代的新型发动机热效率是否能达到50%,这一点还不能确定,但在外界看来,至少这款机型的热效率不会很差,超过丰田或者奔驰成为新的世界纪录刷新者也有可能。
技术细节方面,现代没有向外界透露太多,不过根据过去丰田发布的一些资料,我们倒是也能推断出一些信息。
热效率的提高是一个系统工程,绝不是单一提高某方面就能实现,而是需要多种技术相互配合才行。比如丰田在自家高燃效汽油发动机中就做了这些努力:
1)提高EGR(废气再循环率)
将废气冷却再循环可以有效提高发动机的热效率,同时降低氮氧化物的排放。为了提高发动机的EGR,丰田将气缸内的滚流比从之前的0.8提高到了2.8,随之带来的是更高的燃烧速度。这台发动机的EGR从一开始的21%提高到了28%。
滚流比的提高当然也需要某些手段,丰田的做法是优化进气口的造型,使得进气口形成垂直方向的涡流。根据丰田提供的数据,在2000转速时的压缩行程中,气缸内部气体的平均湍流速度从过去的2.5米/秒,提高到了现在的3.4米/秒。
2)改变活塞表面形状
想提高热效率,也需要对气缸内气体的流动做合适的控制。为了使得活塞对气缸内气体的扰动效果更好,丰田把发动机活塞表面的浅坑直径缩小了一些。不过这又会造成了点火困难的问题,为此,火花塞的点火能量从35mJ提高到了100mJ。