技術(shù)小白告訴你，亞洲龍41%的熱效率究竟意味著什么？

看到這個(gè)詞一開始我是懵圈的，然后我去查了一下熱效率概念，學(xué)術(shù)上是這么表述的：發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率全稱“發(fā)動(dòng)機(jī)有效效率”，是指發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率的熱當(dāng)量與單位時(shí)間所消耗燃料的含熱量的比值，它是發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)機(jī)械功率和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生的化學(xué)效能的一個(gè)比率。

發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率就是汽油燃燒產(chǎn)生的能量，有多少能轉(zhuǎn)化成驅(qū)動(dòng)車輛的動(dòng)力？ 就拿每天吃飯來(lái)舉例，相當(dāng)于吃進(jìn)去的飯菜的熱量，有多少能轉(zhuǎn)化成力量。一些人吃的少但干活兒勁兒卻不小，說(shuō)明他的熱效率很高，“又要馬兒跑，又要馬兒少吃草”說(shuō)白了是對(duì)馬兒的熱效率提出了高要求。

那對(duì)一款汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率越高，意味著其越省油。要知道一般而言，燃燒一箱油的能量大概只有三分之一能轉(zhuǎn)化成驅(qū)動(dòng)汽車前行的動(dòng)力（是的，你沒(méi)看錯(cuò)，這個(gè)數(shù)據(jù)就是這么殘忍！）。發(fā)動(dòng)機(jī)靠燃油的燃燒做功，通過(guò)燃燒產(chǎn)生的熱能來(lái)推動(dòng)汽車運(yùn)動(dòng)，是一個(gè)由熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的過(guò)程。但是由于燃油不可能100%燃燒干凈，加上發(fā)動(dòng)機(jī)還有進(jìn)排氣的損耗、機(jī)械的阻力等等，因此只有一部分熱能可以轉(zhuǎn)化為最終的機(jī)械能。

（那也太浪費(fèi)了，工程師們努努力提高下熱效率不行嗎？）要提高熱效率，需要盡可能降低低溫和提高高溫，這就涉及到了發(fā)動(dòng)機(jī)的材料、設(shè)計(jì)、后期工藝等許多方面，所以發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率每提高1%都非常困難。一直以來(lái)，汽車工程師們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里嘔心瀝血、揮汗如雨，做出各種大膽設(shè)想和推理演算，目的也只是為了讓這個(gè)轉(zhuǎn)化率能夠再提高那么一點(diǎn)點(diǎn)。

然而縱觀動(dòng)力機(jī)械發(fā)展的歷史，也是一部發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率提升的歷史：1712年，世界上第一臺(tái)蒸汽機(jī)的熱效率不到1%；76年之后，英國(guó)發(fā)明家瓦特改良了蒸汽機(jī)并由此促進(jìn)第一次工業(yè)革命，改良后的蒸汽機(jī)熱效率提升至3%。資料顯示，傳統(tǒng)蒸汽機(jī)的熱效率是4%-8%，汽油機(jī)的熱效率在汽油機(jī)的熱效率在25%-35%之間，柴油機(jī)的熱效率能達(dá)到35%-45%。

當(dāng)下，節(jié)能環(huán)保已是大勢(shì)所趨，各大汽車廠商也都紛紛發(fā)力，把研發(fā)工作的重點(diǎn)放在了提升發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性上。目前市面上的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率大多在30%到38%之間，但有一些發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出行業(yè)平均水平，比如一汽豐田亞洲龍搭載的TNGA 2.5L Dynamic Force Engine。

基于豐田TNGA架構(gòu)的全新造車哲學(xué)，該款發(fā)動(dòng)機(jī)從零開始研發(fā)——不僅僅是零部件，而是從燃料燃燒這一步就開始重新設(shè)計(jì)。不僅采用了高速燃燒技術(shù)和可變控制系統(tǒng)，而且通過(guò)減少排氣、冷卻、機(jī)器工作等各個(gè)流程中的能量流失，提高熱效率，亞洲龍雙擎版車型的熱效率達(dá)到了世界頂級(jí)水平41%，與雷克薩斯ES300h車型等同，汽油版熱效率可以達(dá)到40%。

亞洲龍汽油動(dòng)力版車型，采用了全新研發(fā)的Direct shift -8AT變速箱與新開發(fā)的Dynamic Force Engine發(fā)動(dòng)機(jī)搭配，通過(guò)系列尖端技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了出色的動(dòng)力性能和燃油效率，百公里油耗達(dá)到6.2L；雙擎版采用全新升級(jí)的豐田混動(dòng)系統(tǒng)（THS II），搭配雙電機(jī)E-CVT專利技術(shù)，具有高敏感度智能換擋控制， 40-70km中段加速快10%，省油20%。

作為和我一樣的技術(shù)小白們可能又要問(wèn)了，亞洲龍的熱效率高我知道了，油耗低我也知道了，那究竟相比普通車型能給我省下多少油錢呢。有人做過(guò)計(jì)算，假如一款發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率原本是33%，提升到40%后，車輛燃油經(jīng)濟(jì)性可提升15%~20%。即以一年行駛15,000公里的汽車計(jì)算，使用熱效率40%的發(fā)動(dòng)機(jī)，一年平均能省200升汽油，省下的錢大家可以根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)赜蛢r(jià)再換算。

曾有媒體記者問(wèn)亞洲龍的總工程師勝又正人先生，豐田的混動(dòng)技術(shù)已經(jīng)非常成熟且全球領(lǐng)先，那么在現(xiàn)在41%的熱效率基礎(chǔ)上，您認(rèn)為還有提升的潛力嗎？勝又先生答到：在亞洲龍之前，豐田旗下混合動(dòng)力明星車型普銳斯的熱效率是40%，而亞洲龍HEV車型有著比全球以低油耗著稱的普銳斯更高的熱效率，豐田在未來(lái)將會(huì)繼續(xù)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)的研發(fā)，也希望各領(lǐng)域的專家和工程人員，繼續(xù)朝著共同的目標(biāo)努力。

在節(jié)能減排越顯重要的當(dāng)下，發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的地位正在被不斷提升上來(lái)，也許你認(rèn)為1%熱效率的提升換算成油錢的確顯得不那么動(dòng)人，但如同競(jìng)技體育中的“更高、更快、更強(qiáng)”精神一樣，我們的汽車研發(fā)工程師，面對(duì)基礎(chǔ)研發(fā)過(guò)程中的重復(fù)繁瑣和重重困難，一直不曾放棄，也許相對(duì)而言，這種再接再勵(lì)，爭(zhēng)創(chuàng)新高的研發(fā)精神才是更值得我們尊敬的。