假如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率到了100%這意味著什么？

近年來(lái)，在發(fā)動(dòng)機(jī)的介紹參數(shù)中，“熱效率”一詞被各大車(chē)企或車(chē)評(píng)人頻繁提及。而且每當(dāng)有車(chē)企推出自己的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率38%、40%等數(shù)值時(shí)，似乎這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)實(shí)力非常高，洋洋得意的樣子溢于言表。

到底什么是熱效率？熱效率是指發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功與發(fā)動(dòng)機(jī)燃料燃燒產(chǎn)生的能量之比。就像你吃的食物量和你的體重之間的關(guān)系一樣。有的人需要多吃才能長(zhǎng)胖，有的人可以少吃才能長(zhǎng)胖，所以熱效率確實(shí)是衡量一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)水平的重要數(shù)據(jù)。

當(dāng)然，發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的直接結(jié)果是影響汽車(chē)的油耗水平。但是熱效率并不是影響油耗水平的唯一因素，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力調(diào)節(jié)和駕駛習(xí)慣也會(huì)受到影響。但如果一輛車(chē)能同時(shí)具備高熱效率和高發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)校水平，這輛車(chē)的油耗肯定會(huì)更低。

熱效率能100%嗎？小編確實(shí)見(jiàn)過(guò)一種能達(dá)到100%熱效率的發(fā)動(dòng)機(jī)。

在夢(mèng)里！

100%的熱效率恐怕連科幻電影的編劇都不敢寫(xiě)，因?yàn)槿f(wàn)物都有能量守恒定律，這是第一律所決定的。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，其動(dòng)力在傳遞過(guò)程中注定會(huì)有能量損失。我們也將這些損失大致分為以下幾類(lèi)：輻射損失、機(jī)械損失、抽氣損失、排氣損失、不完全燃燒損失和冷卻損失。

按照目前內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行理論，以上六種能量損失都是無(wú)法避免的，除非對(duì)方是神。

因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)是在封閉的環(huán)境中使用燃料，通過(guò)爆燃使氣體迅速膨脹，然后帶動(dòng)活塞運(yùn)轉(zhuǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生機(jī)械能。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子說(shuō)明為什么會(huì)有能量損失。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，燃料本身的燃燒過(guò)程存在不完全燃燒，燃料的燃燒會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生高溫。在冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)程中，汽車(chē)的散熱系統(tǒng)會(huì)直接帶走燃燒產(chǎn)生的一部分能量。所有這些因素使得燃料燃燒產(chǎn)生的能量不可能100%轉(zhuǎn)化。

就像你吃的食物不可能100%轉(zhuǎn)化為脂肪或肌肉，人的身體機(jī)能在吃的過(guò)程中總會(huì)消耗一部分，否則這個(gè)世界就全是胖乎乎的人和帥帥的男人。

所以不管人類(lèi)科技發(fā)展到什么水平，只要現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)的工作原理不變，熱效率就不可能達(dá)到100%。如果有人堅(jiān)持能達(dá)到100%，你最好勸他多吃?xún)蓚€(gè)菜。

那么通過(guò)改變內(nèi)燃機(jī)的原理就能達(dá)到100%的熱效率嗎？首先，小編覺(jué)得內(nèi)燃機(jī)的工作原理在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)很難有本質(zhì)的突破。而且，根據(jù)開(kāi)爾文對(duì)熱力學(xué)第二定律的陳述，不可能制造出從單一熱源吸收熱量并將其全部轉(zhuǎn)化為功而不留下任何其他變化的熱機(jī)。

也就是說(shuō)熱能不能完全用來(lái)做功，所以在能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程中必然會(huì)遭受一些損失。

其實(shí)對(duì)于家用車(chē)來(lái)說(shuō)，熱效率高的發(fā)動(dòng)機(jī)并不一定適合每一個(gè)家庭，因?yàn)闊嵝试礁撸膬蓚€(gè)缺點(diǎn)就越明顯。第一，它的壽命會(huì)比熱效率高的常規(guī)家用車(chē)短很多。另外，這樣的車(chē)會(huì)比同級(jí)車(chē)貴一些。