發動機熱效率只得41分算不及格？別太天真，這真是頂級發動機！
前些日子，豐田推出了一款排量2.5L的全新自然吸氣發動機，它的熱效率達到了41%，而這條消息刷爆了車突突的朋友圈。
前些日子，豐田全新2.5L發動機熱效率達到41%的霸屏了。
41%的比例在數學和很多領域中並不算個很高的數字，
首先來說說發動機熱效率是個什麼概念？
發動機的工作原理是讓燃料在汽缸內爆燃，在一瞬間內形成大量的高溫、高壓氣體，推動汽缸活塞運動，從而將蘊藏在燃料中的化學能轉化成為機械能，再通過曲柄機構將活塞的往復運動轉化成作用於變速箱的圓周運動。
那麼，在發動機的工作過程中就存在轉換效率的問題。熱效率的含義是：對於特定熱能轉換裝置，其有效輸出的能量與輸入的能量之比。
一般而言，發動機工作過程中，作為燃料的汽油或者是柴油往往無法充分燃燒，
其次，燃料在發動機內爆燃，會產生大量的熱量，而為了保持發動機能正常工作，就需要冷卻系統保持發動機在一個溫度範圍內穩定地工作。這就會損失掉大部分能量，這部分損失被稱為冷卻損失。
再次，發動機工作過程中，燃料爆燃產生高溫氣體的能量並非都會被轉換成活塞的往復運動，最終被排出發動機外，這部分損失被稱為排氣損失。
此外，發動機工作過程中，還要克服進氣和排氣阻力，都會佔用燃料燃燒產生的一部分能量，這部分損失叫做泵氣損失。
最後，在燃料的化學能轉化成活塞往復運動的機械能後，
綜合以上來看，發動機在工作過程中會有相當一部分能量被損失掉了。話題再回到熱效率這個數位上來，你也同樣會為41%的熱效率豎起大拇指了。
如果這樣解釋你還不夠明白，那車突突就換一種說法來描述。
這就像人們吃飯一樣，有些人同化作用能力強，可以將食物種的大部分能量轉化成蛋白質或脂肪，這就好比一台熱效率高的發動機。
而像車突突這樣同化能力弱、又有腸胃炎的人，就會損失更多的能量，吃進再多的東西都長不胖。
就好比幾十年前的老款發動機一樣，熱效率奇低。
說到這，車突突真心羡慕喝水都能長胖的人！
而目前，常見的汽油機的熱效率大多在30%-35%之間，柴油機的熱效率能達到35%-45%，噴氣發動機的熱效率在50%-60%之間。由此可見，對汽車常用的汽油發動機來說，想要降低油耗和排放，就只能不斷提高它的熱效率了。
那麼，目前都有哪些汽油發動機有著非常高的熱效率呢？它們又是怎樣得到這麼高的熱效率的呢？
先來說說豐田將搭載在全新凱美瑞上的這台熱效率高達41%的發動機。
這台發動機排量為2.5L，是TNGA平臺的第一款發動機產品，豐田稱之為：“動感力量引擎（Dynamic Force Engines）”，足見它有著不錯的動力性能。官方公佈的資料顯示，它的最大功率205馬力，最大扭矩250N·m，最大熱效率為40%；混合動力版本最大功率為177馬力，最大扭矩220N·m，熱效率則高達41%。
那麼豐田究竟使用了多少黑科技，才能把熱效率提升到這驚人的數字？下面先通過兩張圖片直觀的瞭解一下。
而要說到發動機黑科技，馬自達也是一個贏家，畢竟能將轉子引擎量產的車企，也就只有馬自達了。如今，馬自達第二代創馳藍天汽油發動機的熱效率直指50%，直接打破了豐田的記錄。
第二代創馳藍天汽油發動機採用了HCCI均質壓燃技術，利用18:1的超高壓縮比壓燃（通過活塞壓縮混合氣使之溫度升高至一定程度時自行燃燒，與柴油發動機類似）汽油混合氣，提高了燃效。
均質混合氣體則是通過採用更高噴射壓力的噴油嘴來實現，使汽油霧化更充分，從而加速其與空氣的混合，提升均質壓燃的效率。
由於均質燃燒消除了火花塞點火式汽油發動機混合氣燃燒時火焰擴散過程中的能量損失，故燃效更高。
此外，為了進一步提高發動機在冷、熱等不同工況下的效率，它還保留了火花塞的結構，冷車啟動時，通過VVT可變氣門正時機構延遲進氣門關閉時間，讓逐步上行的活塞把部分進入氣缸的空氣推回進氣道，降低發動機的實際壓縮比，然後用火花塞點燃汽油和空氣的混合氣體。
通過這些努力，創馳藍天發動機每一代機型在油耗和性能上都有了明顯的提升。
其中2.0L發動機比第一代機型功率提高了12馬力，扭矩提高了13牛米，2.5L發動機比第一代機型功率提高了18馬力，扭矩提高了23牛米。
雖然豐田和馬自達用來提高發動機熱效率的手段各不相同，但總結來說可以得到以下五點。
1、加速汽缸內氣體流動。在這方面豐田採用了優化後的缸徑/行程比，新的發動機缸徑變小、行程邊長，使發動機低轉更加有勁。另外，高滾流比也可以大幅提升氣體在汽缸的流動速度，提高高溫氣體膨脹功的轉化效率。而馬自達採用的更高的壓縮比、4-2-1時排氣管也可以實現同樣的效果。
2、增加空氣流量。增加空氣流量無疑可以減少汽油不充分燃燒的現象產生，增加空氣流量的方式也有很多，豐田和馬自達都應用了VVT技術、優化的凸輪軸、提高進排氣閥夾角等。
3、提高燃燒效率。無疑，提高燃燒效率可以大幅降低能量的損失，比如豐田和馬自達都提高了發動機的壓縮比、採用高能量火花塞、優化EGR廢氣再迴圈等等。
4、降低機械損失。降低機械損失可以使能量更多的轉化為曲軸上的圓周運動，豐田和馬自達都採用了很多降低機械摩擦的新技術，比如豐田採用了低摩擦鏈條、活塞裙表面優化、樹脂塗層軸承、鐳射塗層等等。
5、降低發動機重量。目前，減重成了車企節能減排的重要舉措之一，在豐田和馬自達的新型發動機上也都採用了很多減重方式，比如豐田採用了輕量化的全鋁合金構造、汽缸蓋集成技術、滾流型輕量化活塞、高強度連杆等等。
其實，不僅僅是日本車企善於提升發動機的熱效率，全球各地車企都不斷致力於提升發動機的效能。比如大眾1.4TSI發動機的熱效率達到了37%。
福特福克斯上那台1.5T發動機熱效率也超過了36%。
而自主品牌奇瑞的E4T15B發動機的熱效率也高達37.1%。
不過，想要達到這麼高的熱效率，真不是那麼容易的。
而像車突突這樣同化能力弱、又有腸胃炎的人，就會損失更多的能量，吃進再多的東西都長不胖。
就好比幾十年前的老款發動機一樣，熱效率奇低。
說到這，車突突真心羡慕喝水都能長胖的人！
而目前，常見的汽油機的熱效率大多在30%-35%之間，柴油機的熱效率能達到35%-45%，噴氣發動機的熱效率在50%-60%之間。由此可見，對汽車常用的汽油發動機來說，想要降低油耗和排放，就只能不斷提高它的熱效率了。
那麼，目前都有哪些汽油發動機有著非常高的熱效率呢？它們又是怎樣得到這麼高的熱效率的呢？
先來說說豐田將搭載在全新凱美瑞上的這台熱效率高達41%的發動機。
這台發動機排量為2.5L，是TNGA平臺的第一款發動機產品，豐田稱之為：“動感力量引擎（Dynamic Force Engines）”，足見它有著不錯的動力性能。官方公佈的資料顯示，它的最大功率205馬力，最大扭矩250N·m，最大熱效率為40%；混合動力版本最大功率為177馬力，最大扭矩220N·m，熱效率則高達41%。
那麼豐田究竟使用了多少黑科技，才能把熱效率提升到這驚人的數字？下面先通過兩張圖片直觀的瞭解一下。
而要說到發動機黑科技，馬自達也是一個贏家，畢竟能將轉子引擎量產的車企，也就只有馬自達了。如今，馬自達第二代創馳藍天汽油發動機的熱效率直指50%，直接打破了豐田的記錄。
第二代創馳藍天汽油發動機採用了HCCI均質壓燃技術，利用18:1的超高壓縮比壓燃（通過活塞壓縮混合氣使之溫度升高至一定程度時自行燃燒，與柴油發動機類似）汽油混合氣，提高了燃效。
均質混合氣體則是通過採用更高噴射壓力的噴油嘴來實現，使汽油霧化更充分，從而加速其與空氣的混合，提升均質壓燃的效率。
由於均質燃燒消除了火花塞點火式汽油發動機混合氣燃燒時火焰擴散過程中的能量損失，故燃效更高。
此外，為了進一步提高發動機在冷、熱等不同工況下的效率，它還保留了火花塞的結構，冷車啟動時，通過VVT可變氣門正時機構延遲進氣門關閉時間，讓逐步上行的活塞把部分進入氣缸的空氣推回進氣道，降低發動機的實際壓縮比，然後用火花塞點燃汽油和空氣的混合氣體。
通過這些努力，創馳藍天發動機每一代機型在油耗和性能上都有了明顯的提升。
其中2.0L發動機比第一代機型功率提高了12馬力，扭矩提高了13牛米，2.5L發動機比第一代機型功率提高了18馬力，扭矩提高了23牛米。
雖然豐田和馬自達用來提高發動機熱效率的手段各不相同，但總結來說可以得到以下五點。
1、加速汽缸內氣體流動。在這方面豐田採用了優化後的缸徑/行程比，新的發動機缸徑變小、行程邊長，使發動機低轉更加有勁。另外，高滾流比也可以大幅提升氣體在汽缸的流動速度，提高高溫氣體膨脹功的轉化效率。而馬自達採用的更高的壓縮比、4-2-1時排氣管也可以實現同樣的效果。
2、增加空氣流量。增加空氣流量無疑可以減少汽油不充分燃燒的現象產生，增加空氣流量的方式也有很多，豐田和馬自達都應用了VVT技術、優化的凸輪軸、提高進排氣閥夾角等。
3、提高燃燒效率。無疑，提高燃燒效率可以大幅降低能量的損失，比如豐田和馬自達都提高了發動機的壓縮比、採用高能量火花塞、優化EGR廢氣再迴圈等等。
4、降低機械損失。降低機械損失可以使能量更多的轉化為曲軸上的圓周運動，豐田和馬自達都採用了很多降低機械摩擦的新技術，比如豐田採用了低摩擦鏈條、活塞裙表面優化、樹脂塗層軸承、鐳射塗層等等。
5、降低發動機重量。目前，減重成了車企節能減排的重要舉措之一，在豐田和馬自達的新型發動機上也都採用了很多減重方式，比如豐田採用了輕量化的全鋁合金構造、汽缸蓋集成技術、滾流型輕量化活塞、高強度連杆等等。
其實，不僅僅是日本車企善於提升發動機的熱效率，全球各地車企都不斷致力於提升發動機的效能。比如大眾1.4TSI發動機的熱效率達到了37%。
福特福克斯上那台1.5T發動機熱效率也超過了36%。
而自主品牌奇瑞的E4T15B發動機的熱效率也高達37.1%。
不過，想要達到這麼高的熱效率，真不是那麼容易的。