晖晖日常

不光是达不到100%，汽油发动机要是能超过40%，看见其他厂家横着走，他们都得给您让道，因为牛啊。

一般来说，常见发动机的热效率是这样的。

1. 蒸汽轮机热效率：4%-8%；

2. 汽油发动机热效率：25%-35%；

3. 柴油发动机热效率：35%-45%。

不夸张地说，每前进1%都是能拿出来炫耀的。

以丰田的得意之作Dynamic Force Engine为例，虽然号称天空才是极限，但汽油版和混动版热效率也“仅仅”为40%和41%。汽油版也只不过比此前的2ZR-FXE发动机提高了1%，是不是大跌眼镜？

就我觉得，并不是。

丰田有此成就可是日积月累的成果，比如此前丰田在第四代普锐斯上使用的2ZR-FXE发动机就以40%的热效率常年雄霸发动机热效率榜。而Dynamic Force Engine也是各种黑科技加身，单论配气，在2.5L发动机上就使用了进/排气双可变气门正时，而且进气端使用的是电控可变气门正时（VVT-ie）。

这带来的直接好处是，相比传统的油压控制，电控系统的反应速度会更快，控制精度也更高。

△提高油气混合气的紊流程度。

初步了解了发动机热效率的市场行情，在40分是满分的年代里，我们真不能对发动机热效率苛责太多。

到此我们可以结束讨论了，不过我觉得还是有必要再深层次讨论下为什么发动机热效率达不到100%的原因。

根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热能并将它完全转换为有用功，而且还不产生其他变化。这就好比吃饭，我们是不可能完全摄取米饭的所有能量的，部分能量会以排泄物的方式损失掉……

这就好比有的人吸收好，容易“捉膘”。

那就能量转换中，有哪些因素会影响到效率呢？

1. 发动机工作时热量很高，而高温对发动机的损伤也很大，所以为了避免这一问题，我们需要对发动机进行散热冷却，一部分热量就被流失掉了；

2. 发动机是机械结构，而运动部件在高速运动过程中是避免不了摩擦的，摩擦会损耗能量，这就不用解释了吧；

3. 发动机需要将废气排出，吸入新鲜空气，而废气并不是真的毫无用处，至少它本身是带有一定热值和流速（这都可以被视为不同形式的能量），这也是为什么废气涡轮增压会被利用起来的原因之一；

4. 发动机运转过程中，不可能达到完全和谐地燃烧，比如偶尔来个失火啊、通气不畅啊、爆燃啊什么的，这些都会降低能量利用率；

5. 除此外，包括泵气损失、热辐射损失等等也会影响能量利用率。

东拉西车

发动机一般热效率仅为30%左右，其余的能量以机械阻力损耗、泵损耗、排气损耗、冷却损耗和未燃损耗形式浪费掉！

对于热效率高达100%？必须解决能量损失，对于现在的技术水平来说，简直就是天文数字。毕竟现在常用的发动机热效率也就在30%~38%之间，现在全球发动机热效率最高的才达到50%，就是马自达 SKYACTIV-X 发动机，这是目前最顶级的发动机，采用和柴油发动机相同的压燃点火方式，并且在奥托循环基础上推迟了进气门关闭的时间，使膨胀比高于压缩比，提高发动机有效功。就连整天以技术为傲的丰田汽车，Dynamic Force系列2.5L发动机热效率才仅仅是40~41%。按照现在的水平，是看不到希望的。

发动机热效率为什么达不到100%？原因很简单，现在发动机燃烧缸燃烧温度特别高，需要及时降温，如果温度降不下去，很容易形成爆缸，到时候发动机直接报废。为了降低发动机缸体温度，必须配备冷却液，冷却液大部分热量都白白浪费掉，如果没有冷却液，发动机燃烧缸在汽油燃烧作用下，温度会一直剧增，到时候直接把缸体融化掉，试问我们发动机热效率怎么可以达到100%？

并且根据热力学定律，热量传递行驶有三种，热传导，热扩散，热辐射，只要发动机燃烧产生热量，就必须有热量损失，科学再怎么发展，基本的定律必须要维持！

发动机在工作过程中，会有泵气损失，发动机排气温度也会带走一大部分热量，这些损失目前没有都解决方案！

发动机属于机械零部件，在发动机工作的时候，各零部件之间必然有摩擦损失，摩擦损失又如何去除？没有一点点迹象可以改变这种现象！

总之，热效率达到100%，简直是天方夜谭！你认为呢？欢迎留言评论！

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汽车概况

首先，发动机有很多种，但不能到100%能量转换率则是肯定的，我只回答下汽油机。从源头的燃烧说，当今即使是350巴高压直喷加强气流导向组织燃烧，还是不可避免有燃料没有充分氧化放热，最近搞的满国风云的国六很多指标就是这么燃烧中间产物，而且每款发动机有自己燃烧特性，各区域把化学能转为热能的效率还不同。从热力学第二定律来说，低品味的热能转化为高品味的机械能本就不可能，汽油机燃烧温度并不高，排气温度也不低，转换效率就不高。总功出来了，但要考虑发动机摩擦，泵气，驱动冷却润滑系统的消耗，剩下的就更少了。剩下的非常遗憾也不能全用，为了减缓变工况冲击，系统会调用点火提前角来尽快控制扭矩，弥补进气的延迟也付出了效率的代价，而什么怠速，加热催化器，冬季迅速升温，防止爆震，包括一些变速器动作，刹车动作，系统都会主动降低点火效率。综上，百分百效率违反燃烧学，热力学，机械学定律，而定律下得到的扭矩不加控制，奇差的驾乘体验下客户也会骂死你。

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粗略浏览了一下答案，发现大家都没有从理论上给出准确的科学的解释。其实，这个问题的答案来自于热力学，下面我们一起来探讨一下。

1、热循环效率的基本理论——热力学第二定律

大家都熟知的一条热力学定律是能量守恒，讲的是能量只能互相转化，并不会突然增加或减小。但是，热力学第一定律并没有解释清楚能量转化的方向性。

实际上，能量是具有品质的，能量流动就像水流一样，总是从高品质能量转化为低品质能量。这种转换指的是自发过程。如下图，杯中的热水会自发的将热能散发到空气中，但是空气中的热能并不会自发地进入水中，尽管这个过程并不违背第一定律。

所以，为了描述这种过程的方向性，第二定律应运而生。热二律的表述非常多，比较著名的是基于热功转换的开尔文-普朗克表述和基于传热的克劳修斯表述。

热二律的出现，彻底否定了第二类永动机的可能。历史上首个成型的第二类永动机装置是1881年美国人约翰·加姆吉为美国海军设计的零发动机（Zeromoter），这一装置利用海水的热量将液氨汽化，推动机械运转。但是这一装置无法持续运转，因为汽化后的液氨在没有低温热源存在的条件下无法重新液化，因而不能完成循环。

2、热循环效率的极致——卡诺循环

1824年，一位法国工程师提出了“卡诺循环”，并且证实，卡诺循环是热效率最高的循环。因此，他也被称为热二律的奠基人。

1-2可逆定温吸热膨胀过程， q1 = T1(s2-s1)

2-3可逆绝热膨胀过程，对外作功

3-4可逆定温放热压缩过程， q2 = T2(s2-s1)

4-1可逆绝热压缩过程，对内作功

根据分析，卡诺循环的热效率表达式如下，发现其仅与高低温热源的温度有关。高温越高、低温越低都会提升卡诺循环的效率。虽然卡诺循环是理想循环，但是它为所有热机的效率提供了方向。

3、实际循环——能量的耗散

卡诺循环告诉我们，发动机循环的热效率不可能是100%，而是取决于高低两个问题。因为，假设热机效率达到了100%，根据卡诺循环的热效率表达式，T2必须为零，或者T1为无穷大，这直接违背了热二律。但是，通过选取高低温，可以尽量的提升循环的效率。

但是，卡诺循环是理想循环。实际循环中，等温过程和等熵过程都非常难以控制。而且，卡诺循环的输出功很小，加上摩擦损耗，可能无法对外做功，如上图。再者，实际过程都是不可逆的。所以，实际情况下，由于无法避开的能量消耗，热机的循环效率要小于卡诺循环的效率。

4、总结

通过上述分析，相信已经解答了本问题。实际的热机循环效率不可能100%，是热二律在起作用。

力学Nerd王小胖

能量方面的事，怎么可能会有百分之百的事儿？

热效率是什么？发动机消耗的热量和转变成机械能的热量之比叫做热效应，至于为什么达不到百分之百------但凡学过物理的人应该会就会知道有个词叫能量损耗把？

当然，不同的发动机工作原理也不一样，热效率自然也不一样了，这里我们就只谈汽油发动机。

往复式发动机

我们先随便找个往复式发动机的原理图：

首先，内燃机的温度和外界温度就不一样，汽油的燃点是427，正常的发动机温度是多少？100以上就了不得了-----这么大的温差会不会有热量逸散？光这部分燃气热量散发浪费的能量至少就有20％了；

其次，活塞在运动的时候要克服惯性，那么克服惯性的能量是不是浪费的？这部分的能量浪费又是20％

再次，汽油的燃烧肯定是不充分的----那么不充分的燃烧是不是又得浪费热能？这部分的燃烧浪费又是3％

最后，在这个能量传动的时候，会不会有浪费？当然会有，机械传动要通过曲柄通过变速箱通过半轴等等，这部分浪费的能量又是5％。

综上，我们就不算传动损失，纯粹的看汽缸做工，活塞冲程发动机的理论热效率极限值才仅是50％......但这个数据是不可能达到的-----丰田弄了这么多年自吸发动机，才41％，这已经很恐怖了。

转子发动机

当然，汽油发动机不仅仅是往复式发动机，还有一种神奇的发动机-----转子发动机。

上图为转子发动机的汽缸，简单的讲，转子发动机靠转子旋转。

转子发动机的这种模式，,作功时火花塞点燃混合气并不需要完全燃烧就可以排气，所以它不需要考虑不充分燃烧损失的热量，同时转子发动机是旋转作功，只要解决气密和同步问题，就可以避免传动损失。

因此，转子发动机的极限热效率有60％------但也一样，这是极限值，是理想状态，当然不可能达到。

以上，就是关于汽油发动机的热效率问题了。

无聊到巅峰

朱博士回答：发动机的热效率为什么不能达到100%，我也只能用前辈们的研究结果给大家解释一下。发动机是热机的一种，热机的最大热效率能到底能达到多少？解释这方面问题的基础理论就是热力学第二定律和卡诺循环。

任何一种热机的热效率都不可能达到100%。

不可能制成一种循环动作的热机，从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其它变化。这就是热力学第二定律的一种表述方式。

所以，科学家开尔文给第二定律表述成：第二类永动机不可能实现 。什么是第二类永动机，大家可以自己查一下。

活塞式内燃机的工作过程可以简化成卡诺循环，这是法国工程师卡诺在深入考察了蒸汽机工作的基础上，于1824年提出的一种理想的热机工作循环。

设一热机中有一定量的工质，工作在温度分别为Th和Tc的两恒温热源间。卡诺循环由两个可逆的定温过程和两个可逆的绝热过程（定熵）组成。

用卡诺循环计算一下发动机的热效率，高温存储器的温度假设由燃料燃烧放热维持，温度维持在2200K（1927℃），低温存储器就是大气状态环境温度为20℃（293K）。

那么这个卡诺循环发动机的热效率等于1-293/2200；等于0.867，也就是热效率为86.7%。

现实世界中的发动机的热效率要比86.7%还差的很远。内燃机行业的工作者通过一个多世纪的努力，现在柴油的热效率可以大于50%，汽油机的热效率可以达到40%以上。

当然，我们都还在继续努力着。

朱博士白话发动机

其实不止发动机，地球上所有物体的机械做功效率都不可能达到百分之百，发动机做工消耗的热能值和燃油燃烧的热能值相比，可以这样来说，能达到一半就了不起了。

这里涉及到发动机工作时热能的丢失，工作产生的摩擦力和阻力等等。

热能的丢失表现为热的传导，这是无法避免的，发动机机体受热就会升温，这些温度就是来源于热能的传导丢失，同时为了使发动机不至于温度过高，水箱出现散热，尾气排放也存在温度，这些都是能量的丢失。

地球无处不存在摩擦力和阻力，包括电路传导，除非超导体材料可以实现无损耗输电。但也存在极小的丢失，不可能百分百输送不损耗。发动机工作，各工作部件在工作时，由于受到气缸部件之间的摩擦力和传动部件摩擦力，这些力都是需要另外一个力去克服的，就是热能产生的动力，无形中就会产生损耗。

这些都是无法避免不可逆的，一个人就算是走路受到空气阻力和各种摩擦力，做工效率都不可能达到百分百。

所以不止发动机，还是那句话，地球上所有的机械做工效率都不可能达到百分百。质能的转换都存在伴随质量，能量的丢失。就像核裂变反应，裂变产生的质量丢失就转化惊人能量。

壹点科谱

初中物理说的就够清楚的，看下图
初中物理主要介绍内燃机，从其能流图不难看出，燃料燃烧释放出的内能的流向：克服机械的各运动部件接触处的摩擦要损失一部分；机械部件散热要损失一部分能量；排气冲程排出的废气带走相当多的一部分能量。这些能量损失都是不能避免的。最后，剩下的一少部分才是转换为机械能对外做有用功的能量。另外，因为内燃机的燃料燃烧已经比较充分，所以，能流图上没有考虑燃料不能完全燃烧损失的能量，如再加上这部分能量损失更大。总之，使用热机时，转化成有用功的能量总小于燃料的化学能，所以，热机的效率总小于100％。如蒸汽机6％～15％，

甜甜向上314159

我感觉把发动机的效率提高到百分之六十应该没问题 前提是必须打破现在的理论 我们需要更强大的配气机构 吸压爆排 必须在压和爆上想办法

从零开始3749

发动的工作原理是：将压缩的燃油与空气的混合气体点燃后，混合气体充分燃烧急剧膨胀来推动活塞往复运动做功，从而提供整车行驶的原动力。

在整个做功过程中，能量经过转化和传递，存在大量的损失，所以，发动机的热效率不能达到100%。目前，发动机的热效率能达到35%~40%左右已是世界顶尖水平。

热效率的损失主要体现在以下几个方面：

1、燃油本身燃烧不充分。

2、发动机各个运动副之间的摩擦损耗。以及曲轴搅动机油的阻力，对动能都有损耗。

3、热传递损耗。为了保持发动机的正常运行，就要利用冷却循环系统给发动机恒温，这会导致大量的热量损失。活塞，活塞环的热量通过气缸壁，水道中的冷却液循环将热量带走，维持发动机正常温度。

4、排出的废气带走了大量的热量和动能。这也是能量损失的一大部分。

所以，发动机的整个运行过程会有大量的能量损耗，导致最终发动机的热效率只有30%—40%左右。

希望我的回答对你有用，了解更多汽车常识请加我关注！

關鍵字: 热效率 用车 发动机