提高内燃机的热效率比发展电动汽车对减排节能更有优势

世界各国在出行方式上探索新的技术是赎回发展的必然过程,但在已经掌握的成熟技术层面得以新的突破,会使节能减排的最终目的更快达成。所以提高内燃机的热效率,目前来看电动汽车更有优势。

近十年,电动汽车是“绿色车”被舆论炒得热火朝天,而电动汽车到底什么技术比汽油车更绿色(减少空气污染、燃耗低、材料可循环利用等)没有相关研究报道。

其实,汽车发动机“热效率”这个词现在很少有人提及,甚至有些车主感到陌生,但它对汽车油耗和动力及尾气排放有决定性的作用。热效率简单来说就是发动机内部燃烧所产生的热能转化成有效功,也就是发动机产生的能量有多少能传递给车辆。

这种转化当然不是百分之百的,目前民用领域汽油车都在30%~38%之间,丰田汽车有达到40%左右的发动机。发动机排量越大越费油,排量越小越省油是有关系的,但相同排量的发动机,热效率值越高,越省油动力越强尾气排放越低是肯定的。

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热效率为什么还不到一半?是因为发动机的摩擦损失、冷却损失、进排气损失、诸多附件消耗、燃烧充分性等等,其中消耗能量最大的就是冷却系统。

汽车发动机在工作时最高温度可达1200摄氏度左右,所产生的热量非常之大,如果没有冷却系统,发动机就会严重变形,甚至部分零件会融化掉。只要发动机启动冷却系统就会工作,再加上机油和风冷的介入,导致发动机产生的热能还没有输出就损耗大半。

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提高发动机的耐高温能力可行吗?通过改变发动机的使用材料提高耐高温性能是可行的,目前有科研机构用纳米陶瓷复合材质制作出的汽油发动机热效率可达50%以上,要知道热效率每提升一个百分点都是工业和科技全面的突破。

但这种发动机制造成本太高,严重超出普通市民的消费能力。通过真车数检测发现,日系车比美系车、德系车普遍排放低和油耗低。

其中,丰田汽车是提高热效率贡献最大的汽车品牌之一,通过优化活塞表面凹槽和改善活塞裙部喷涂工艺及材料,降低曲轴等相关零件的形式减少摩擦,加大火花塞产生电火花的面积,各种技术的加持使发动机的最高热效率达到了40%。

这也是为什么丰田汽车省油和排放低的原因,而且新车售价也是大众都能接受的,国产品牌奇瑞和吉利也都生产过热效率接近40%的发动机,但与丰田或多或少都有一定的联系。

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举例一辆1·5L的轿车每百公里综合油耗是6升,它的发动机热效率是35%,当热效率再提升30%后的油耗与混动车型基本一致,而且故障率更低于混动发动机。

相较于电动汽车售价更低,后期使用稳定性及综合续航里程都更有保障。而且电动车的电池回收和废弃后的处理方式不透明,废电池无法再循环利用,如果处理不当对环境的危害会比燃油车排放对环境污染更大。

世界各国在出行方式上探索新的技术是社会发展的必然过程,但在已经掌握的成熟技术层面得以新的突破,会使节能减排的最终目的更快达成。所以提高内燃机的热效率,目前来看比电动汽车更有优势。

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