眾所周知發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率直接影響著汽車的油耗,，熱效率越高汽車就越省油,。但現(xiàn)實(shí)中有些情況卻剛好相反,，比如我的車發(fā)動(dòng)機(jī)最大熱效率出現(xiàn)在3000轉(zhuǎn)，按理說發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在這個(gè)區(qū)間會(huì)更省油,，但現(xiàn)實(shí)中并不是這樣,。

比如車速80公里/小時(shí)，用5擋行駛的話發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分,，此時(shí)瞬時(shí)油耗為5.6升/百公里,。而用3擋行駛的話發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)，此時(shí)瞬時(shí)油耗卻為7.0升/百公里,。那么問題來了：已經(jīng)知道該發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率出現(xiàn)在3000轉(zhuǎn)/分,，但為何用這個(gè)轉(zhuǎn)速行駛的時(shí)候油耗反而更高了呢？

其實(shí)問題就出在沒有考慮發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷,，發(fā)動(dòng)機(jī)最大熱效率點(diǎn)不僅僅對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速,，還對(duì)應(yīng)著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷。只有轉(zhuǎn)速和負(fù)荷都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)才能運(yùn)行在最大熱效率點(diǎn),。

什么是發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷呢,？我們可以簡(jiǎn)單理解為發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛的負(fù)擔(dān)。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷可以用其輸出扭矩來體現(xiàn),，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩越大,，說明它驅(qū)動(dòng)車輛越用力，負(fù)荷自然就越大,。影響發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大小的主要是油門深度,。因?yàn)槲覀冇烷T踩得越重發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量越大，在當(dāng)前轉(zhuǎn)速下輸出的扭矩就越多,，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷就越大,。

比如上圖，從圖中可以看到這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在3800轉(zhuǎn)可以輸出80?！っ椎淖畲笈ぞ?，但這并不代表只要轉(zhuǎn)速到了3800轉(zhuǎn)就一定能輸出這么大扭矩。具體輸出多少扭矩還要看油門深度,，因?yàn)橛烷T深度直接決定著節(jié)氣門開度,，油門踩得越深節(jié)氣門開度越大，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量越大,，輸出扭矩就越大,。假如油門踩了30%，那在3800轉(zhuǎn)時(shí)可能只輸出40?！っ椎呐ぞ?，我們也可以說此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷為30%。而當(dāng)我們把油門完全踩到底的時(shí)候，在3800轉(zhuǎn)這個(gè)瞬間發(fā)動(dòng)機(jī)才能輸出最大扭矩,，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷就是100%,。

弄明白這個(gè)問題后我們就很容易理解熱效率的問題了。

比如下面是豐田2.5L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率圖,，從圖中可以看到該發(fā)動(dòng)機(jī)最大熱效率為39%,，出現(xiàn)在2500轉(zhuǎn)，負(fù)荷80%左右的區(qū)域,。也就是說這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)想運(yùn)行在最高熱效率區(qū)間的話不僅轉(zhuǎn)速要達(dá)到2500轉(zhuǎn),，油門也要踩到80%左右。

如果車速為80公里/小時(shí),，那么使用較低檔位時(shí)可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持在2500轉(zhuǎn),，但此時(shí)由于檔位低，變速箱對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的放大倍數(shù)很大,，所以我們根本不需要踩很多油門,，因此發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際可能工作在紅色圓點(diǎn)附近，此時(shí)熱效率只有34%,。而我們使用較高擋位行駛的時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速假設(shè)為1800轉(zhuǎn),，由于檔位升高后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的放大倍數(shù)降低，所以我們需要多踩些油門,，所以此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)可能會(huì)運(yùn)行在綠色圓點(diǎn)的區(qū)域,，此時(shí)熱效率為37%，反而更高,。結(jié)果也必然是用1800轉(zhuǎn)行駛更省油,。

如今隨著技術(shù)的提升，新款發(fā)動(dòng)機(jī)不僅最大熱效率越來越高,，而且高熱效率區(qū)間也越來越靠近日常使用頻率高的區(qū)間,，所以如今的新車在油耗上往往會(huì)有更優(yōu)秀的表現(xiàn)。

為什么發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷越大熱效率越高呢,？

這個(gè)問題如果深究的話那足夠?qū)懸黄撐牧?，咱們只是為了長知識(shí)，所以知道個(gè)大概意思就行了,。

發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸和燃燒室其實(shí)就是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的場(chǎng)所，空氣和燃油在這里轉(zhuǎn)化成動(dòng)力,。但是在轉(zhuǎn)換的同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)自身也要消耗一部分能量,，比如發(fā)動(dòng)機(jī)散熱、發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦,、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)阻力,，這都要消耗能量。進(jìn)氣量少的話轉(zhuǎn)換的能量少，但發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)消耗是不會(huì)變的,，如果轉(zhuǎn)化多一些,，也就是讓氣缸里多進(jìn)入一些空氣和燃油，這樣轉(zhuǎn)化的動(dòng)力就多了,，雖然消耗也會(huì)變多,，但動(dòng)力的增加是大于消耗增加的，熱效率就提升了,。

就像我們用大巴車?yán)艘粯?，大巴車核載56人，拉16個(gè)人的油耗肯定比拉56人的油耗低,。但是你要把人送到100公里外的城市去,，如果每次只拉16個(gè)人的話你要跑4個(gè)來回，這油耗直接翻4倍,。但是一次拉走56人油耗雖然高一些,，但永遠(yuǎn)不可能翻4倍。而提高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷就像讓大巴車盡量滿載是一個(gè)道理,，這就是負(fù)荷高熱效率高的原因了,。

看到這里你是不是對(duì)熱效率有了更深入的理解呢？如果感覺內(nèi)容有意思,，歡迎關(guān)注我,，一起分享更多有意思的汽車知識(shí)。