汽油发动机热效率最高的发动机_汽油发动机热效率多少
什么是热效率?热效率指的是:当燃油在发动机内进行充分燃烧时,将所产生的热量转化成机械能并加以利用。而这个转化比例,也就是我们通常所说到的热效率。如果热效率达到100%,也就意味着在进行燃烧时,不产生任何热量,同时在经过所有零部件时,没有产生任何消耗,而且还要求在燃烧时,必须做到充分燃烧。从理论上来讲,要想发动机的热效率达到100%,以目前的技术水平是根本做不到的。
常见的发动机热效率:
1、蒸汽轮机热效率:4%-8%
2、汽油发动机热效率:25%-35%
3、柴油发动机热效率:35%-45%
发动机的热效率不可能达到100%。原因其一:发动机材质不能接受这么高的温度,发动机都是由金属制造,金属有一定的耐热点,超过一定的温度就会变形,导致零件损毁,所以必须一部分的热能传递给冷却液,也就是散热。
其二:发动机机械运动会损失很大一部分的热量,发动机的核心部件是活塞连杆机构缸体、曲轴,有产生的热能,推动零部件工作输出动力,零件运动摩擦也会损失一定的热量,降低发动机的热效率。
其三:废气排除也会损失热量。发动机的工作原理:进气、燃烧、排气往复不断。排气过程一是损失部分热量,另一部分人呢过转化为动能,推动气体运动。热效率不要说百分之百,41%已经很不容易了,如果50%的马自达创驰蓝天二代实现,那绝对是具有里程碑式的突破。其实发动机也是热机的一种,只要是热机,就不可能达到100%,如果达到了,那么之前所建立的一系列科学认知,一些方面都要打破,这是一件非常可怕的事情。传统理论认为,一般蒸汽轮机热效率为4%-8%;汽油发动机热效率为25%-35%;柴油发动机的热效率为35%-45%。
之所以发动机不能达到100%的热效率,主要与以下几方面有关:
一、摩擦损失。
发动机要把热能转化为机械能,需要非常复杂的机械结构才能完成,这些由众多金属机械零部件组成的复杂机械结构,在快速运转过程中,运动零部件之间不可避免会产生摩擦,造成动力损失和机件损坏。学过初中物理的都知道,摩擦会产生阻力,那么发动机自身运转必然也要损耗一部分能量。
二、热量损失。
发动机是热能转化为机械能的机器装置,燃料燃烧产生的温度高达上千度,另外金属机械零件运动摩擦也会产生高温,如果发动机零件长时间处于高温条件下运行,会很容易出现摩擦力增大,金属熔融,甚至爆缸烧瓦的恶故。
因此,为了保证发动机金属零部件能够在稳定温度状态下工作,汽车厂商就利用水的冷却特性,用循环水对发动机进行降温,因为水的最高温度为100度,为了保持水的这个温度,一般是取散热器和强制风将热量释放到空气中,这样就会将大量的热量带走,这是热能损失的主要原因之一。
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