汽油机的效率_汽油机的效率目前可达到多少

1.汽油和柴油哪个转化率更高？汽油与柴油相比有什么优势?

2.最高效率可达45%的新型汽油机

3.如何提高汽油机效率

汽油机效率最大，其次是柴油机，最后是蒸汽机。

但是功率则是反过来的，蒸汽机最大，其次柴油机，最后汽油机。

一般汽油车提速快，热车快，车速也快，但和柴油比不太经济

柴油车有劲，冬天热车特慢，车速一般，柴油经济．

柴油发动机属于压燃式内燃机，优点是能源利用率高，燃烧充分，相比汽油机结构简单、可靠性高。功率比汽油机小，但扭距大，发动机转速比较低（柴油发动机最高3500转，但汽油机最高可达6500转）。油耗方面柴油机比汽油机低得多，燃烧效率更高，排放更低。特别是柴油机技术日益成熟，冬天不好启动、极速慢的缺点已经得到了克服，完全可以和汽油机一争高下。

汽油发动机属于爆燃式内燃机，优点是功率高、扭矩区间比较宽，爆发性好，提速迅捷。相比柴油机而言，燃油利用率比较低，扭矩小，自身功耗比较大，发动机结构较复杂。

至于蒸汽机现在已经基本不用了！

汽油和柴油哪个转化率更高？汽油与柴油相比有什么优势?

汽油发电机的效率一般在85%---95%之间。直流的也可能达到98%。主要取决于生产厂家的制作工艺和设计是否合理来决定的。那么1升油到底能发多少度电，这要根据汽油机的效率和发电机的效率综合考虑，汽油机的效率一般在98%，那么，还要看它的传动方式。具体多少度电是根据千瓦小时来计算的。首先要知道功率的计算公式KW=电压乘以电流。那么再乘以时间就是电度数。比如说吧，你的这个48到60v的发电机，我们取个整数吧50v那么当你的用电设备工作时的电流是20A，这样就等于1000了也就是1KW，那么这个1kw的设备工作在这种稳定的条件下1个小时的话，那么它就耗了1度电。那么，再比如，在这种工况下1升油工作了2小时，就可以说1升油可以发2度电。希望你能理解。

最高效率可达45%的新型汽油机

汽油机跟柴油机相比显然是柴油机的能量转换效率会更高一些，但是两者本身适用不同的工作场合，燃烧的方式也是略有不同的，所以不能说汽油机更好，也不能说柴油机更好。只能说汽油机燃烧条件要求更低，适用范围更加广泛。

汽油机的燃烧效率是在30%左右，而柴油机的燃烧效率是在35%~40%左右，不要小看这一点点的差距，这个差距是什么体现呢？就是同样加一升油汽油及可以释放30的能量，那柴油机就可以释放40的能量，那自然就可以跑得更远，这是最根本的燃烧效率上的差异，还有就是燃烧方式上，柴油机是用压燃的方式。所以大家看到柴油机都非常笨重，看起来都很大因为它是用压力的方式压力一定程度的时候里面的柴油就会爆炸然后推动车子产生动力。

而汽油机所用的是点燃的方式，也就是有火花拆根据一定的配比原则，吸入一定的空气，喷入一定的汽油，再用火花塞的方式将汽油点燃，点燃就产生了爆炸，然后同样可以产生力量推动汽车前进，只不过汽油机是通过这种点的方式，而柴油机是通过压力，压力大到一定程度，温度上升自然也会爆炸。两种不同的方式就决定了两种类型的燃烧机器，是适用，不同的工作场合的汽油机更适合快速加速的这种场合，而柴油机更适合需要稳定动力的场合。

大家看到的平常的汽车，无论是普通的家用汽车还是昂贵的商业汽车还是超跑，本身所用的都是汽油机，因为它本身更能够满足短时间之内快速提升速度的这个需要。但是像重型的货车卡车，包括轮船基本用的都是柴油机，因为它燃烧效率更高，动力更强。

如何提高汽油机效率

作为混合动力汽车动力总成的重要组成部分，内燃机长期在其特性曲线场范围内运行。为此，研究人员对内燃机进行了优化设计，以大幅提高其工作效率。由德国IAV公司开发的1款新款汽油机，具有较高的压缩比。通过充量稀释技术与活性预燃室点火系统实现良好匹配，从而使该机型的最高效率达到了45%。

1 动机

根据欧盟委员会的要求，降低CO2排放势在必行，从而显著提高了对车辆动力系统的要求。从2021年起，CO2排放指标将在原有的95 g/km排放限值基础上再降低37.5%。不仅如此，研究人员会取一定技术措施以降低汽油机的燃油耗，同时须使车辆动力系统在所有行驶条件下均能有效降低CO2排放。因此，该技术要求对汽油机与电驱动部件的组合提出了更高挑战。为此，研究人员可在特性曲线场中对汽油机进行更有针对性的设计，从而大幅提高整机效率。

2 混合动力总成系统的架构

混合动力总成系统可按照所用的混合动力形式（微混合动力、轻度混合动力和全混合动力）或者按照电机的布置方式（串联、并联和功率分支）进行分类。在对技术复杂性、节能潜力、工作能力和成本进行权衡的情况下，并联混合动力被视作是1类具有较好应用前景的布置方式。全混合动力型式由于可有效降低CO2排放，并能实现能量回收和动力输出，从而也具有较高的技术竞争力。如果研究人员对插电技术和再生能量回收技术进行进一步优化，以此可持续提高整车节能潜力。图1示出了在混合动力总成系统中内燃机的工作范围，此时需协调并优化低端扭矩（LET）、额定功率和部分负荷等因素之间的矛盾。在低部分负荷工况范围内，车辆以纯电动状态行驶，同时在蓄电池尚未完全充满电的情况下应通过调整运行工况点以避开该工况范围。

3 热力学方案

该方案的技术核心是通过显著增大压缩比来提高整机热效率，并限制低端扭矩范围来实现上述目标。除此之外，研究人员通过应用冷却废气再循环（EGR）与米勒配气定时以及较短的燃烧持续期以降低整机爆燃倾向。充量稀释带来的附加效果是热损失逐步降低。除了用充量稀释等策略之外，由于较大的行程缸径比和较高的压缩比会导致较高的壁面热损失，而能否将换气损失降到最低程度则取决于废气涡轮增压器的设计方案。此外，经充分优化的进气通道和按最佳工况点而设计的压气机转子可使该方案得到进一步完善。

4?使汽油机效率达到45%的设计方案

在对新型汽油机进行设计的过程中，研究人员须对众多机型参数进行优化。由于某些机械损失的状况各有不同，从而产生了多标准优化的问题。在该方面，一维（1D）换气模拟与IAV公司独创的数学优化程序实现关联，基于爆燃、增压、壁面热量和燃烧过程而设立的基础模型被运用至相应的发动机模型中，研究人员通过优化过程对转速、负荷、压缩比和汽油机效率等参数进行了设置（图2）。最佳配置使汽油机在转速为4 400 r/min时的有效热效率可达到45.4%。同时，在研究人员针对汽油机运行范围进行优化的前提下，汽油机在转速为3 000 r/min时的有效热效率能达到45%，此时压缩比为17.4，EGR率为42%，行程缸径比为1.25。

图3示出了汽油机有效热效率为45% 时的热力学效应。在该图中，将压缩比为9.6的基础机型（1.4 L涡轮增压直喷式汽油机）在转速为3 000 r/min和平均有效压力为1.26 MPa时的运行工况点作为基准。单纯提高压缩比时，汽油机的有效热效率改善效果并不明显。即使在无爆燃现象的前提下，由于壁面热损失增加，整机热效率仅提高了2.4%。同时，由于实际的爆燃倾向增大导致燃烧重心位置出现得较晚，从而使得壁面热损失和燃烧损失之和有所增加。研究人员通过优化所有的硬件组件，从提高压缩比入手，以此能使热效率提高8.5%。由于该过程中所用的EGR率高达42%，通过EGR增加气缸中气体质量的同时，也相应增大了整机热容量，从而降低了峰值温度，并可显著改善壁面热损失。除此之外，研究人员通过用1.25的行程缸径比可使壁面热损失进一步降低。为了将燃烧损失降至最低程度，研究人员即使对充量进行高度稀释仍需要维持较短的燃烧持续期（10%～90%的燃油实现燃烧转化）。为了点燃经高度稀释的混合气，并迅速地实现燃烧转化，从而应配备有1个合适的点火及喷油系统。同时，借助于加大废气涡轮和按最佳工况点进行优化的压气机来实现换气优化过程，即便用更大的进气量和更高的增压压力，仍能确保换气损失不会增加。

5 用于稀释混合气的预燃室点火方案

除了稀薄燃烧过程之外，研究人员也可通过稀释废气来提升发动机效率，以实现化学计量空燃比。虽然借助于三元催化转化器进行废气后处理具有显著优势，但是EGR率受到点火系统潜力的限制。为了解决EGR率与汽油机点火能力之间的矛盾，IAV公司已开发出了1种活性预燃室点火系统，通过将少量的气体封装在预燃室中即可使部分混合气的过量空气系数达到能着火的范围。同时，该预燃室可用于产生高能量的火焰锋面，以此能迅速点燃高度稀释的混合气。为了在高EGR率情况下形成易于着火的混合气，需要用1种特殊的喷油器，其能通过空燃混合气对预燃室进行扫气，因此预燃室中在点火瞬间时的EGR率比主燃烧室更低。图4中示出的试验结果表明，该类燃烧过程的残余废气兼容性得以显著提高，在爆燃极限范围内更合适的燃烧重心位置和较短的燃烧持续期提升了整机效率，但是由于并未配备扫气泵，在试验台上缺乏足够的扫气压差，为了不影响燃烧稳定性，EGR率被设定为32%。

6 系统结构和潜力

图5示出了包括活性预燃室在内的汽油机总体布置方案。该方案中所用的单级废气涡轮增压中冷直喷式汽油机利用了1种基于化学计量比混合气运行过程而设计的废气后处理系统。该系统中较为重要的组成部分是预燃室点火系统，并在该图中示出了预燃室中的常规火花塞和所需的燃油-空气喷射器。其中，燃油-空气喷射器需要附加低压燃油系统，并需要借助于由电动泵与储气罐组成的空气供应装置。为了使EGR率达到40%以上，废气管路与进气管路之间应保持一定的扫气压差，为此应配备低压EGR循环管路。此外，废气热焓完全可用于增压过程，在通过EGR引出部分废气且温度较低的情况下，EGR冷却器的冷却能力相对较低，而EGR从三元催化转化器和颗粒捕集器后引出废气可减少对进气管路的污染，并进一步降低了爆燃倾向。

虽然目前用的可变气门机构并非不可或缺，但以此能扩大汽油机高效率工作范围。图6示出了汽油机的效率特性曲线场，除了45%的最高效率工况点之外，效率为40%以上的工作范围得以有效扩展。在车辆以内燃机状态行驶时，全球轻型汽车测试循环（WLTC）条件下的节油潜力为每百公里0.6 L，而C级混合动力车带来的节油效果为每百公里1.0 L，从而具有较好的应用前景。

7 结论

本文介绍了基于活性预燃室的燃烧过程而开发，并在整个特性曲线场内能以化学计量比状态而运行的新型汽油机设计方案。要达到此类改善效果的前提条件是在混合动力系统运行条件下逐步扩大受限的汽油机特性曲线场。研究人员将较高的EGR率与较长的行程结构相组合，在显著提高压缩比的情况下降低了壁面热损失。同时，大幅降低的低端扭矩和冷却EGR使汽油机在全负荷工况范围内依然有着较高的缸内压力参数。研究人员针对废气涡轮增压器进行了优化设计，从而避免增加换气损失。因此，在特性曲线场的最佳工况点上，汽油机的有效热效率达到了45%。同时，由于汽油机的最高效率工况点与长途行驶时的运行工况点位置接近，因此该方案可确保用户驾车在市郊或高速公路行驶时的有效燃油耗与CO2排放得以显著降低。

作者：[德]M.SENS等

整理：范明强

编辑：伍赛特

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

30%，利用废气能量来减少废气带走的热量。

去除重量：去除多余的重量，把不必要的笨重物品从汽车里拿出来，比如你把放在后备箱的不必要的工具放到家里。另外，如果车内人少一点的话，这样也可以减少汽车油耗。

减少阻力：如果不使用屋顶箱或自行车架，请拆下车顶阻挡气流的所有物件。由于这些物品造成的额外的风阻，汽车必须逆风而行。

汽油机使用注意事项

只有当汽油机所有汽油的辛烷值适应压缩比要求时，才能充分发挥汽油机的动力性和经济性。如果在实际中因某种原因选用了销高或销低牌号的汽油时，可将发动机的点火提前角适当推迟，浮子室油面高度适当提高，主量孔针阀适当调大，并注意不要超负荷工作，以减少爆震倾向。

反之，使用低牌号汽油的车辆选用了高牌号汽油时，可将点火提前角适当提前，浮子室油面高度适当降低，针阀调小，以充分发挥高辛烷值汽油的优良性能，提高发动机功率，降低汽油消耗。