【卡車之家原創】2020年9月16日，康明斯率先發布全球首款熱效率50%的商用車汽油發動機； 濰柴已于2020年完成熱效率50%內燃機技術開發； 2021 2020年9月，濰柴發布15L國六汽車底盤，熱效率48%量產。 預計月底東風濰柴率先投產； 解放動力有望實現2025年實現熱效率55%的目標……
近年來，“發動機熱效率”這個名詞不斷出現在各位愛卡人士的面前。 國外各大動力廠商，無論是乘用車企業、商用車企業，還是電源廠商，都在“追我趕”中展開提高熱效率的“比武”。 甚至有車友說：“誰的熱效率最高，誰的底盤就最好！”
這句話真的沒有錯。 熱效率是機箱性能的一個非常重要的指標。 那么，什么是機箱的熱效率呢？ 提高熱效率的作用是什么？ 明天我們就來說說機箱的熱效率吧！
首先，機箱的熱效率是多少？
底盤熱效率，又稱“發動機有效效率”。 是指底盤有效功率的熱當量與單位時間內消耗的燃油熱含量之比。
簡單易懂的說，汽油和汽油在燃燒時會形成能量（熱能），而燃油在底盤氣缸中燃燒形成的能量（熱能）會通過推動活塞運動爆燃，然后轉化為機械能。 眾所周知，底盤氣缸內的熱能無法100%轉化為機械能，轉化率的數值就是底盤的熱效率。
我們舉一個反例。 例如，燃料燃燒產生100單位的熱能，但這100單位的熱能只能轉化為40單位的機械能來推動汽車前進，所以此時底盤的熱效率為40%。
但很顯然，這個熱效率并不代表機箱的一個“定值”。 在這個過程中，只有一個范圍或一個點，機箱的熱效率能否達到40%。
如果底盤怠速、扭矩等數值因駕駛方式或路況發生輕微變化，熱效率會增加，所以并不是底盤整個工作范圍都是40%。
說到這里，肯定會有卡粉會問，這種能量轉換的效率很低。 如果熱效率為100%，會發生什么？
至少在我們這個世界位面，完全不可能達到100%的熱效率。 達到100%的熱效率，就是將燃料燃燒的熱能完全無損失地轉化為機械能，只是不符合數學上的“熱力學”。 定理”，同時不會形成車輛暖風、車輛尾氣等底盤散熱現象。
但是對于發動機本體來說，沒有散熱現象，底盤冷卻系統也將不復存在。 現有的底盤發動機氣缸材料也難以長期抵抗燃料燃燒的低溫。 畢竟，我們提高了文明水平。 至少在現階段，熱效率可以達到100%，這是不可能的！
現階段常用電源的熱效率如何？
看完了機箱熱效率小科普，我們來看看現階段我們常用電源的大概熱效率。
首先我們來看看“發動機之祖”的蒸汽機：“工業革命”時代的蒸汽機，按照燃料的熱值計算，熱效率大概在3%左右; 1840年，凝汽式蒸汽機的總效率可達8%； 到20世紀，蒸汽機的最低熱效率達到20%以上。
下面就來看看我們比較常見的內燃機吧。 先說說卡車和藍牌車常用的柴油機：現階段柴油機的熱效率主要集中在35%~42%之間。 根據現有數據，目前柴油機熱效率最低的底盤是奇瑞自主研發的底盤，熱效率為43.04%。
那么我們卡友們比較熟悉的汽油機和燃氣機的熱效率如何呢？ 相對而言熱機的效率越高做功越快嗎，在相同技術下，汽油機底盤的熱效率高于柴油機，而燃氣機的熱效率與汽油機大致相當（或略低）。
近年來，我國車用汽油機熱效率基本在40%-46%左右。 目前熱效率最高的汽油機是康明斯發布的，熱效率為50%。
不僅是這種，還有船用發動機，其中低速汽油機的熱效率已經達到50%以上； 工業（如發電廠）、航空等用途的燃氣輪機熱效率可達63.08%左右。 但是，船用發動機和燃氣輪機很少在陸地上使用，基本用于船舶和航空。 現階段使用燃氣輪機的陸上工具只有主戰坦克，這里就不多說了。
汽車底盤熱效率提升為何成為電源廠商新的競爭點？
在解釋這個問題之前，我們首先要明白，從目前的技術來看，將汽油機的熱效率提高1%，已經是一個特別大的技術突破了。
熱效率越高，對機箱的材料和工藝要求越高； 雖然汽油機由成千上萬的零件組成，但提高熱效率是一項龐大的系統工程。 提高熱效率除了受熱機理論的限制外，還必須兼顧熱效率、動力性能和底盤的耐久穩定性，不可忽視的是，受制于材料和技術的發展，燃油噴射、散熱、進氣、材料的改進都有突破難點。
然而，如何在幀率和燃油經濟性之間取得極致平衡，讓底盤能夠保證熱效率和動力的統一，在更多工況下都處于高效工作區間，也是技術研發的難點。
雖然目前的底盤研究已經進入了困難期，但可以說，目前的汽油機能有效提高1%的熱效率，難度極大。
既然提高熱效率如此困難，為何各大電源廠商都加快發展布局，成為市場新的競爭點？
這就不得不提到熱效率的提升帶來的最直接的效果：節油！ 雖然，熱效率越高，熱能轉化為動能的程度就越高，油耗也就越低。
數據顯示，如果我們以46%的熱效率計算一臺汽油機，如果熱效率提高到50%，汽油消耗量將增加8%。 這樣的直接利潤不容忽視。
但在我國“3060雙碳”目標下，提高底盤熱效率，不僅能為終端用戶帶來節油收益，還多了一層戰略意義。
隨著“雙碳”和“節能降耗”的提出，內燃機面臨著能源安全和溫室氣體二氧化碳減排的雙重挑戰。 目前業內普遍認為應采用兩種方式：二是提高底盤的熱效率熱機的效率越高做功越快嗎，一是采用氫燃料、純電等替代能源。
各大廠商不僅注重替代能源產品的開發，還將提高熱效率作為傳統內燃機領域技術創新的重要方向。 雖然，熱效率越高，燃料消耗越少，節能降耗的效果越明顯。
事實上，也正是因為如此，提高汽車底盤的熱效率成為了國內外整個汽車行業新的競爭點。
機箱熱效率的不斷提升，對于我們這些卡友來說是一件好事。 在保證整車的匹配度和穩定性的情況下，熱效率高的底盤帶來的直接好處可以降低我們日常的運營成本。 但我們也不能只看機箱的“賬面數據”，一味追求“最低熱效率”。
雖然，我們日常駕駛的汽車是一個“整體”，也需要與變速箱進行匹配，包括驅動系統、風阻、重量，甚至是駕駛員的駕駛習慣等諸多因素。
因此，對于我們的終端用戶來說，不應該盲目看重“發動機的最低熱效率”，而是需要在通過技術提升熱效率的同時，關注各個系統的協調是否高效，行駛工況是否依然穩定。效率。
●后記
提高機箱的熱效率確實代表了電源廠商在技術發展方面的前瞻性和先進性，不能簡單地把精力放在提高熱效率上。 怎樣才能做到熱效率、動力和穩定性的“黃金搭配”？ ”真正的難點就在這里。（文/張匡元）