发动机的热效率到了100%怎么办

来源：最后更新：23-02-28 01:31:37

导读：如果内燃机热效率突破100%，就意味着我们的技术突破到了另一个层次。简单来说，内燃机根本不可能达到1...

发动机的热效率到了100%怎么办

如果内燃机热效率突破100%，就意味着我们的技术突破到了另一个层次。简单来说，内燃机根本不可能达到100%的热效率，100%的热效率意味着燃料燃烧产生的热量没有任何形式的损失，这是不现实的。在能量传递的过程中，损耗是不可避免的！当内燃机热效率达到100%时，就会失去暖风车的暖风，这实际上是利用发动机散发的余热来加热空燃气实现的，所以只要发动机的热量以任何形式散发出去，热效率就永远达不到100%！因此，如果内燃机的热效率达到100%，燃烧燃料产生的热量就会完全封闭在发动机内部，这样汽车就会因为没有发动机的余热而失去暖风功能。就算是电加热也不能用，因为车载电源是在发动机运转的情况下，而电加热仍然是热量的消耗和同样对低热效率的拖累，所以即使用电加热，热效率仍然会低于100%！当热效率为100%时，一定是全新材料创造的现象。现在极限热效率只有40%(混动版是41%)，是峰值热效率。其实内燃机的热效率是根据实际情况不断变化的！如上图所示，40%的热效率仅低于特定的发动机转速和负载，而平均热效率仅为35%左右，这意味着大约65%的热量损失。让我们看看这65%的热量是怎么流失的，如果不流失会怎么样！机械能转换:平均消耗35%的热量。

废热消耗:平均消耗30%的热量。

冷却系统的热量消耗:平均消耗30%的热量。

发动机表面散热:消耗10%左右的热量。

在内燃机中，燃料燃烧产生的热量全部被上述四路消耗掉，除了机械能的转化是合理的消耗外，其他三路都是废物；别浪费了，好吗？如果不浪费这些能量，机器大概几分钟都不会运转，因为没有冷却系统的加持，燃料燃烧产生的高温会形成热量堆积，很容易将发动机融化，那么是否需要新的耐高温材料来建造机器呢？

当燃料在气缸中燃烧时，火焰核心温度接近2000开尔文(甚至更高)，这可以转化为大约1727摄氏度。但是铁的熔点只有1538摄氏度，所以如果燃烧产生的热量没有被冷却系统带走，很容易导致热量积聚，损坏发动机。我们汽车的发动机之所以没有被融化，其实是依靠冷却系统帮助散热，因为气缸壁外侧和气缸盖外侧都是冷却液；因此，无论燃油燃烧多少热量和温度，都可以被燃烧室和气缸盖外的大量冷却液迅速带走，所以气缸壁的最高温度只有100°C以上！

这样保证了发动机不被熔化，但是因为有这个散热系统的存在，它消耗的热量至少有30%，所以热效率必然低于100%，所以100%的热效率其实是不可能的！实现这一目标的前提是要用全新的材料来打造发动机，这种材料至少要有耐高温的能力，而不仅仅是1727度，因为没有冷却系统的持续热积累形成的高温不仅仅是1727度，所以材料非常重要；所以，未来内燃机如果达到100%热效率，必然会带来材料的全面更新，就现有材料而言，这是无法实现的！

当热效率为100%时，排气温度接近环境温度的汽车尾气带走的热量惊人，至少占30%左右。如果热效率是100%，那么这30%的热量是不能损失的，所以我们只能提前回收废气携带的所有热量(不可能取消废气)，那么我们需要有一个强大的能量回收装置，完全回收废气中的热量。然而，根据开尔文对热力学第二定律的描述，不可能从单个热源中获取热量，并在没有其他影响的情况下将其完全转化为有用的功。简单来说，即使是先进的能量回收装置，也不能完全吸收热量，然后完全转化为有用的功，所以一定有其他影响！也就是说，即使将来有这样先进的能吸收100%废热的能量回收装置，也仍然没有办法将其全部转化为有用的功。既然不能全部转化为有用的功，那还是会造成一定的热量损失！所以，100%热效率的内燃机其实做不出来，其实只是一个美好的想法。即使我们能克服材料和技术的限制，我们也无法突破那些热力学定律的限制。我们今天的内燃机都是从热力学定律推导出来的，走这条路是不可能突破热力学定律的约束的。所以这里有一个古老的悖论，那就是今天的内燃机完全符合传统的热力学定律，而内燃机未来的发展目标是打破热力学定律？基于热力学定律的机器必须打破热力学定律。这是一个古老的悖论吗？所以，100%热效率的内燃机在这个飞机上是不存在的！

发动机的种类有哪些

今天汽车编辑需要给朋友们简单介绍的内容是。很多汽车编辑的朋友都相信，我们的车和我们的人一样。那么我们的汽车发动机就如同我们汽车的心脏。从这个比喻中，我们可以看出我们的发动机对我们的汽车至关重要，我们的发动机包括很多种。让我们通过汽车编辑器了解一下汽车发动机的类型。

发动机类型简介:简介

直列式发动机，所有气缸以相同的角度并排排列在一个平面上。它的优点是气缸体和曲轴结构非常简单，使用气缸盖，成本低，体积小。直列发动机稳定性高，低速扭矩特性好，油耗少，但缺点是功率低，不适合6缸以上的发动机。直列式发动机广泛应用于家用汽车。几乎所有中档以下的国产车和使用四缸发动机的车型基本都是直列发动机。例:宝马一直是直列发动机的坚定支持者，宝马的L6(直列六缸)发动机从技术含量、缸数、性能症状来看，基本可以算是直列发动机的极致。宝马的顶级车型，新的7系轿车，仍然有一个版本使用L6发动机。v型发动机，将所有气缸分成两组，相邻气缸以必要的夹角排列，使两组气缸发展成一个有夹角的平面。从侧面看，气缸是V型的，所以被称为V型发动机。

发动机类型简介:水平轴风力发电机

旋转轴垂直于叶片，大部分平行于地面且水平的风力涡轮机。水平轴风力发电机相对于垂直轴发电机的优势；叶片旋转空间隔大，转速高，适用于大型风力发电场。水平轴风力发电机发展历史悠久，已经完全产业化，结构简单，效率高于垂直轴风力发电机。到目前为止，用于发电的风力发电机基本上是水平轴，没有商用的垂直轴。

好了，今天简单介绍一下汽车小系列就够了。从上面的文章中我们可以看出，汽车小系列简要介绍的汽车发动机类型是一台汽车发动机往往有三个以上的气缸，汽车发动机的关键分类方法是根据气缸的布局和排列来划分。大部分是直列式、V型、W型，横向相对。希望今天对车系的简单介绍能对朋友们有所帮助。

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