比卡诺效率(比卡诺)

发动机的热效率上限是多少？

按照热效率公式：n=1-Q2/Q1；

Q1是系统的加热量，Q2是系统对外放的热。

卡诺循环的热效率公式则是：n=1-T2/T1;

T1是平均加热温度，T2是放热温度。

只要你本事大，T1足够高，T2足够低，比如T1达到2200K，T2降至环境温度293K，理论热效率可达86.7%。

实际的内燃机要提升热效率，无非三个方面着手：压缩比、工质绝热指数、燃烧等容度，我们看看等容加热循环（奥托循环）的理论热效率上限：

奥托循环理论热效率曲线

奥托循环发动机理论热效率上限，我们以空气的等熵指数1.4来看：

压缩比15时，理论热效率可达66%左右；压缩比20时，理论热效率可超70%。

当然这个只是理论值，真实的指示效率，还要考虑燃烧时间、换气损失、工质变化等的影响，扣除这些损失之后才是真实的指示热效率。

考虑到科技，材料等方面的影响，本人觉得发动机真实热效率的上限应该是60%左右。

我们再看看各种内燃机的真实热效率情况：

1.有据可查的最高量产汽油机热效率，分别是丰田的41%和本田的40.6%，两台混动车上的发动机（马自达的skyactiv-G，据说有43%，但没看到官方资料）。

最近有国产车在放卫星，说是马上能达到42%，2025年能达51.5%，这个我是挺期待，虽然有点不怎么信，哈哈！

2.据资料（船用柴油机的发展史），船用的低速大型柴油机，油耗可达170克/千瓦时以下，热效率最高可达55%，效率惊人！

3.而实验室的热效率还有更高的：

RCCI是威斯康星大学麦迪逊分校发动机研究中心实验室开发的一种双燃料发动机燃烧技术 。RCCI是均质充气压缩点火（HCCI）的变体，可提供对燃烧过程的更多控制，并具有显着降低燃料使用和排放的潜力。

这个RCCI的热效率是多少呢？

RCCI，最高热效率59%

使用E85的汽油和柴油混合燃烧时，热效率高达59%！

这项技术提出10年左右了，到现在还没有看到商用化的迹象，但至少给了内燃机希望。

所以，加油吧，内燃机，前面的路还长着呢，哈哈！