汽车发动机热效率是衡量发动机燃油利用效率的重要指标,提升热效率意味着发动机能将更多的燃料化学能转化为机械能,从而提高燃油经济性,降低尾气排放。以下是一些能有效提升汽车发动机热效率的技术手段。
阿特金森循环技术是提升热效率的重要方法之一。传统发动机的进气、压缩、做功、排气四个冲程中,压缩和做功冲程的行程是相同的。而阿特金森循环通过特殊的气门控制机构,使压缩冲程短于做功冲程。这样在做功冲程中,活塞有更长的行程来充分利用燃烧气体的膨胀能量,从而提高了热效率。不过,阿特金森循环发动机在低转速时动力输出较弱,所以常应用于混合动力汽车中,与电动机配合以弥补其动力不足的缺点。

废气再循环(EGR)技术也有助于提升热效率。该技术将一部分排气引入进气系统,与新鲜空气混合后再次进入气缸参与燃烧。由于废气中含有大量的二氧化碳等不参与燃烧的气体,它们可以吸收燃烧过程中的热量,降低燃烧温度,减少氮氧化物的生成。同时,较低的燃烧温度还能减少发动机的热损失,提高热效率。根据废气再循环的比例和方式不同,可分为高压EGR和低压EGR,不同的应用场景下会选择合适的EGR方式。
可变气门正时和升程技术能够根据发动机的工况实时调整气门的开启和关闭时间以及升程大小。在低转速时,通过调整气门正时和升程,可以使进气更加充分,提高燃烧效率;而在高转速时,又能保证足够的进气量和排气顺畅,提升发动机的动力输出。例如,本田的i - VTEC技术就是可变气门正时和升程技术的典型代表,它可以在不同工况下实现不同的气门控制策略,从而兼顾发动机的动力性和燃油经济性。
涡轮增压技术是利用发动机排出的废气驱动涡轮旋转,从而带动压气机将更多的空气压缩进入气缸。这样可以使气缸内的混合气浓度增加,燃烧更加充分,提高发动机的功率和热效率。与自然吸气发动机相比,涡轮增压发动机在相同排量下可以输出更大的功率。不过,涡轮增压发动机也存在涡轮迟滞等问题,随着技术的发展,双涡轮增压、可变截面涡轮增压等技术不断涌现,有效改善了这些问题。
以下是这些技术手段的对比表格:
技术手段 原理 优点 缺点 阿特金森循环技术 压缩冲程短于做功冲程,充分利用燃烧气体膨胀能量 热效率高 低转速动力弱 废气再循环(EGR)技术 将部分排气引入进气系统,降低燃烧温度 减少热损失,降低氮氧化物排放 可能影响燃烧稳定性 可变气门正时和升程技术 根据工况调整气门开启关闭时间和升程 兼顾动力性和燃油经济性 结构复杂,成本较高 涡轮增压技术 利用废气驱动涡轮压缩更多空气进入气缸 提高功率和热效率 存在涡轮迟滞问题本文由AI算法生成,仅作参考,不涉投资建议,使用风险自担



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2025-12-12 18:45:09回复