随着新能源汽车的发展，传统内燃机在排放法规的限制下也愈发环保，相比功率输出，更加注重排放，一些厂家开始不断提升发动机的热效率，那么什么是热效率？这个数值高的话，发动机一定功率大吗？为何丰田超过2L排量的高热效率发动机只有多马力？自主品牌有没有热效率超过40%的发动机？下面我们就来详细分析。

热效率是什么？

从热力学的定义来看，热效率代表着热机将热量转化为功的能力。根据热力学第二定律，热机不可能达到%的热效率，因为热机中总是会产生一些废热，比如活塞式内燃机的一部分热量会通过排气排走，还必须克服摩擦力，发动机本身也会散热。在现实中，热力发动机通常以30%到50%的效率运行（50%属于赛用发动机）。

怎么能测量发动机热效率呢？如果输入焦耳的热能作为热量，发动机做80焦耳的功，则效率为80J/J，也就是40%。尽管在热机中实现%效率是不可能的，但有许多方法可以提高系统的整体效率。

提高热效率一定会增加马力吗？

我们首先来看提高热效率的方式，第一种是运行发动机稀薄燃烧，即让发动机缸内进入过量空气。在排放没有限制的过去，许多厂家的发动机在巡航时总是以稀薄燃烧的方式运行，即进入15%的过量空气。但目前排放法规严格，稀薄燃烧的问题在于发动机排气中使用的三元催化剂难以正常工作，影响碳排放。

此外，如果汽油-空气混合物太稀，火焰将没有足够的速度穿过整个气缸，甚至出现气缸失火，因此如今很多发动机都通过缸内直喷来增加热效率，缸内直喷配合超高的燃油喷射压力，可以增加混合油气的雾化率，同时保证顺利点火，直喷压力从早期的bar已经上涨到了如今主流的bar，像F1发动机运行bar的直喷压力。同时设计缸内滚流等让燃烧更充分。

第二种，提高压缩比。但是压缩比受到汽油自燃的限制，也就是爆震。超过10.5：1就要提高汽油的辛烷值，这也是厂家研究的方向，比如推出可变压缩比，如果在普通发动机中运行高压缩比，那么汽油就不能平稳燃烧，效率受到限制。

第三种，阿特金森循环，即采用压缩比小于膨胀比的设计。像丰田的模拟阿特金森循环，通过气门正时可变来晚关闭进气门：当活塞向上压缩时，进气门不会立即关闭，而是推出一部分空气，再关掉进气门。相当于减少进气，降低活塞的上行阻力，燃烧后的气体会随着膨胀而冷却，从而提高循环效率，通过废气排放的废热更少。

主要作用是节油，但这种设计的缺点就是低转扭矩小，高转功率小，因此丰田通常只用在混合动力车中。如果发动机转速越高，摩擦损失就越大，因此追求热效率的一些自吸发动机往往运行低转速，进一步影响发动机功率。

自主品牌有没有热效率超过40%的发动机？

其实自主品牌通过国际化工程师合作，发动机技术也在不断提升，例如长安重庆与长安英国推出的蓝鲸NE1.5T模块化发动机，通过bar压力直喷和高滚流气缸设计，更彻底地雾化油气；而舍弗勒智能电动凸轮调相系统取代了液压式VVT，可以在阿特金森和奥拖循环中随时切换，保证低负荷低油耗，高负荷有输出；双出口集成排气歧管和双涡管电控涡轮增压也是首次用到1.5T上，降低了涡轮迟滞，热效率达到40.0%。

目前这台发动机用在CS55PLUS上，转/分就可以有Nm的峰扭，虽然最大功率并不是特别出色，但热效率高意味着燃油经济性更好，工信部百公里油耗为5.9L，从小熊油耗的车主数据统计来看，百公里综合（包括堵车等环境）油耗为8.6L，在Nm的发动机十分少见。

选车侦探观点：长安通过使用更高的直喷压力和电动凸轮调相系统，解决了一些品牌高热效率自吸发动机高转速功率不够的问题，并且通过双涡管电控涡轮增压解决了阿特金森循环低扭不足的问题，在油耗和动力之间找到了一个平衡点，与领克一样，也是国际化合作的结果。自主品牌还有哪些高热效率发动机，欢迎讨论。