世界最高的丰田发动机热效率达41%,如果有一天100%了,会怎样?
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这个设想基本上是不可能发生的。
首先我们要明白一下,什么叫做发动机的热效率?通常来说,热效率指的是,当燃油在发动机内进行充分燃烧时,将所产生的热量转化成机械能并加以利用。而这个转化比例,也就是我们通常所说到的热效率。如果热效率达到100%,也就意味着在进行燃烧时,不产生任何热量,同时在经过所有零部件时,没有产生任何消耗,而且还要求在燃烧时,必须做到充分燃烧。所以说从理论上来讲,要想发动机的热效率达到100%,以目前的技术水平是根本做不到的。
而这个热效率的主要作用体现在哪呢?我们可以理解为那效率的素质越高也就意味着发动机动力越强劲,同时油耗更低,排放更环保。目前 汽车 行业内的绝大多数汽油发动机,那效率的比值普遍保持在30%左右,超过这个数值的发动机表现都比较突出,省油且环保。
举个例子丰田发动机的热效率,在 汽车 行业内是第一个能够达到最高热效率的品牌,曾经丰田最好的技术也只能够保证发动机的热效率达到40%左右,后来经过多年努力,将效率达到了41%,这已经算是丰田喜大普奔的成就了。不过最近刚刚上市的马自达三,对外宣传中,提到该车型利用创驰蓝天压燃技术,能够将发动机的热效率提高到50%,能够让油耗保持在3.3L/100km,这倒是有点让吃惊。
我们再来看一下,国产品牌发动机的表现。以长安为例,目前最好的发动机是蓝鲸发动机,可以说是集成了长安目前本身所拥有的最好技术和燃油经济性,这一款发动机的最大热效率,能够达到40%以上,同时在升功率、零部件集成技术等方面跟国际主流品牌的水平,基本上可以算得上是不相上下。
我们再来说说看,为什么说热效率的比值达不到100%呢?
首先,车辆要产生前进的动力,就必须让发动机在做工时所产生的能量,通过各个部件之间的配合,最终才能提供给车辆驱动力。而在这个过程当中,能量会在各个部件传递的时候产生一定程度的消耗,这个消耗比例有高有低,但是车辆最终得到的动力,肯定不可能是100%的。
其次,任何的车辆制造材料所能承受的温度不同,尤其是发动机在燃烧时会产生高温,为了控制发动机本身的材质能够承受的了,发动机的冷却系统以及发动机工作必要的进排气,这些环节本身就会产生一些能量消耗。在每一个部分,看似可能消耗的能量并不多,但是一个循环下来,能量消耗的比例还是非常大的。这也就是为什么说丰田热效率比值能够达到41%,曾经已经算是这效率比值最高的。
综上所述,以目前 汽车 行业的技术水平,热效率,想要达到100%是不现实的。虽然现在新款的马3号称热效率比值能够达到50%,但是毕竟车型还未上市,没有经过专业机构的测试和认证,谁也不清楚,是否能够真正达到这样的水平。
之前回答过:“最好的发动机热效率仅41%,热效率达到100%有可能吗”但这个问题又变成了“如果有一天100%了,会怎样?”悟空重复的问题似乎有点多了。
回到正题,首先呢,我们想要知道达到热效率100%之后的事情,显然得知道因为什么原因不能达到100%吧?我们以 汽车 的奥托循环为例子,效率公式为:
η=1-ε^(1-γ)
η:效率
ε:压缩比
γ:空气比热容比
为什么说不能达到百分之百,第一个问题就是γ是定值1/4,所以我们只能在压缩比上下功夫。但如果某天能达到百分之百,我们显然是需要找到一个比热容比为1:1的气体。
其次呢,克服了比热容的问题,我们还需要考虑机械损失的问题。
如上图,效率分成两个部分,一个是热损失,一个是机械损失。机械损失必有阻力损失,摩擦里损失。但按照经典力学的情况下,我们显然是不可能达到的。
好了,明白了为什么不可能之后,我们再来设想一下热效率百分百的世界。热效率百分百意味着没有排放、没有油耗、动力转换率百分之百。
但问题来了,既然克服了摩擦力达到了效率....我们还要个屁 汽车 啊。我们应该是这样:
是这样:
甚至是这样:
综上,我们如果达到了热效率百分百,那么,我们就进入了玄幻时代。
感谢阅读,欢迎关注。
以目前人类的认知与工业水平还不可能很好的回答这种问题。以后或许一百年 一千年以后人类会突破现有的能量守恒定律 转换定律 不只是实现转换百分百,而是燃料能量都会有很大的改变 人类不会再使用地球上的任何能源,因为这些能源存着天热的瓶颈,人类会在星际中寻找到新的能量 以突破机械所需的材料 限制 。正因为地球上种种的限制与瓶颈可想而知 地球是束缚人类的枷锁 使我们的认知只能局限于此,希望我们的后代能突破这种枷锁 获取宇宙中的材料与能量 让人类继而发展成为宇宙级的文明 至所有能开智的人类[大笑][大笑][大笑]
百分之百转换在理论上是存在的,目前人类可控制能量转换效率最高的方式就是核裂变, 汽车 发动机也是将汽油或者柴油通过燃烧的方式转换为能量,其本质也是一种质能转换。从理论上说,百分之百的质能转换可以通过正反物质湮灭来达到。燃料全部转化为能量。如果这种发动机能够实现,那么 汽车 可能就会在整个寿命中只添加一次燃料就够了,而且不会太多。不过这仅仅是在理论上能够实现,即使我们的可控核聚变技术成熟了,也能够小型化了,那在转化为电能或动能的过程中也会不可避免的产生损耗。所以题主说的百分之百转化在现实应用中绝无可能做到,只存在于理论中,就好比永动机一样
如果仍然是内燃机的工作形式达到100%在可预见的将来是不可能实现的,内燃机通过燃烧做功推动活塞的工作方式必然产生大量的热损耗。记得在上世纪90年代初我上初中的时候当时的物理课本讲述内燃机的热效率汽油机只有百分之二十几,柴油机能达到百分之三十。随着 科技 发展30年,可变气门、阿特金森循环、缸内直喷等技术的使用,内燃机的效率也才不过提升了百分之十几,但这对于燃烧做功的发动机已经不简单了。
其实我们现在早已习惯了内燃机的这种工作效率,如果内燃机的效率能够达到电动机百分之八十以上那一辆2吨重的SUV汽油车估计油耗应该在5升左右,听起来还是感觉不错的,但也许内燃机还达不到你所说的100%或90%的效率就已经被其他动力系统所淘汰了。
不过我们今天使用的燃油混合动力 汽车 ,比如丰田的普锐斯,卡罗拉、凯美瑞双擎,本田的混动CR-V和混动雅阁,他们都是在电机和电池的辅助配合下通过回收和再利用燃油发动机释放出来的能量和车辆多余的动能来提升效率达到节油的效果。所以像燃油版本的卡罗拉可能百公里油耗要在7升左右,而双擎版本只需要4升多一点,也可以视作将燃油机所释放的能量通过ECVT系统将整体效率提升到了70%左右。
想法很美好,现实很残酷。
以前丰田最好的发动机热效率可以达到40%,现在丰田的2.5升的发动机热效率可以达到41%,仅仅是1%的提升就已经让车界为之震惊。
在这里普及一下,发动机的热效率指的就是当燃料在燃烧室里进行充分燃烧,再将产生的能量通过各校零件的运转转换成机械能提供给 汽车 行驶动力,理论上来说发动机的热效率不能达到百分之百,是因为技术局限做不到。
二是因为 汽车 的制造材质并不能承受百分之百的高温,并且在燃料燃烧的过程中,在很多环节都会产生能量损耗,首先就是燃料本身就没有办法完全的充分燃烧,要看发动机采用的是什么技术,要将燃烧损耗降低并不能完全避免。其次就是燃料燃烧时会产生高温,为了控制这个温度需要冷却系统配合,因此会有冷却损耗。第三就是发动机运作需要进气量和排气量,这个过程还会产生泵气损耗。
第四就是发动机本身需要做活塞运动,这个过程中各个零件之间的摩擦还会占据一部分能量,我们称之为是机械损耗,看似小小的发动机其实会在很多方面将百分之百的能量值进行缩减,一般的发动机只能做到35%左右,能达到41%的热效率的发动机已经是世界顶级了
所以说,就目前的情况来说,发动机热效率利用是不可能达到100%的。
如果热效率打到100%,那么最直观的说,就是 汽车 不用水箱了!
现在的发动机热效率是40%的话,那么除了传动损耗、尾气温度以及尾气,大部分就是通过散热系统跑调了。
话说,真100%的话,排气系统还得装个风扇,把尾气扇出去,而且那尾气应该也是常温的。
永远不会100%
这是物理定律
提出这个概念,说明物理知识缺乏
有个卵用!日本人只能捡捡欧洲人的技术,也只有一些中国小媒体大夸特夸日本车的可怜的“技术”,在欧洲和世界各地谁夸你日本的这些所谓的“技术”, 汽车 是一台机器,机器的最重要的东西是“操控”,不是把外表做的好看,操控要好动力就要好,动力好就要能控制的了它!你日本车都做不到,只会雇一些中国小媒体帮助天天打嘴炮!即使有上当的人,也不会有第二次,制造业要靠实力,不是看嘴炮!
一群人 搞笑 ,读不懂题意就在那里大放厥词,题意很简单,就是问你如果达到100%热效率会怎样?一群人在那里论证能不能达到100%,非得显摆一下自己学问?你们就当热效率能达到100%,只需回答达到100%后会怎样就行了。
首先我们要明白一下,什么叫做发动机的热效率?通常来说,热效率指的是,当燃油在发动机内进行充分燃烧时,将所产生的热量转化成机械能并加以利用。而这个转化比例,也就是我们通常所说到的热效率。如果热效率达到100%,也就意味着在进行燃烧时,不产生任何热量,同时在经过所有零部件时,没有产生任何消耗,而且还要求在燃烧时,必须做到充分燃烧。所以说从理论上来讲,要想发动机的热效率达到100%,以目前的技术水平是根本做不到的。
而这个热效率的主要作用体现在哪呢?我们可以理解为那效率的素质越高也就意味着发动机动力越强劲,同时油耗更低,排放更环保。目前 汽车 行业内的绝大多数汽油发动机,那效率的比值普遍保持在30%左右,超过这个数值的发动机表现都比较突出,省油且环保。
举个例子丰田发动机的热效率,在 汽车 行业内是第一个能够达到最高热效率的品牌,曾经丰田最好的技术也只能够保证发动机的热效率达到40%左右,后来经过多年努力,将效率达到了41%,这已经算是丰田喜大普奔的成就了。不过最近刚刚上市的马自达三,对外宣传中,提到该车型利用创驰蓝天压燃技术,能够将发动机的热效率提高到50%,能够让油耗保持在3.3L/100km,这倒是有点让吃惊。
我们再来看一下,国产品牌发动机的表现。以长安为例,目前最好的发动机是蓝鲸发动机,可以说是集成了长安目前本身所拥有的最好技术和燃油经济性,这一款发动机的最大热效率,能够达到40%以上,同时在升功率、零部件集成技术等方面跟国际主流品牌的水平,基本上可以算得上是不相上下。
我们再来说说看,为什么说热效率的比值达不到100%呢?
首先,车辆要产生前进的动力,就必须让发动机在做工时所产生的能量,通过各个部件之间的配合,最终才能提供给车辆驱动力。而在这个过程当中,能量会在各个部件传递的时候产生一定程度的消耗,这个消耗比例有高有低,但是车辆最终得到的动力,肯定不可能是100%的。
其次,任何的车辆制造材料所能承受的温度不同,尤其是发动机在燃烧时会产生高温,为了控制发动机本身的材质能够承受的了,发动机的冷却系统以及发动机工作必要的进排气,这些环节本身就会产生一些能量消耗。在每一个部分,看似可能消耗的能量并不多,但是一个循环下来,能量消耗的比例还是非常大的。这也就是为什么说丰田热效率比值能够达到41%,曾经已经算是这效率比值最高的。
综上所述,以目前 汽车 行业的技术水平,热效率,想要达到100%是不现实的。虽然现在新款的马3号称热效率比值能够达到50%,但是毕竟车型还未上市,没有经过专业机构的测试和认证,谁也不清楚,是否能够真正达到这样的水平。
之前回答过:“最好的发动机热效率仅41%,热效率达到100%有可能吗”但这个问题又变成了“如果有一天100%了,会怎样?”悟空重复的问题似乎有点多了。
回到正题,首先呢,我们想要知道达到热效率100%之后的事情,显然得知道因为什么原因不能达到100%吧?我们以 汽车 的奥托循环为例子,效率公式为:
η=1-ε^(1-γ)
η:效率
ε:压缩比
γ:空气比热容比
为什么说不能达到百分之百,第一个问题就是γ是定值1/4,所以我们只能在压缩比上下功夫。但如果某天能达到百分之百,我们显然是需要找到一个比热容比为1:1的气体。
其次呢,克服了比热容的问题,我们还需要考虑机械损失的问题。
如上图,效率分成两个部分,一个是热损失,一个是机械损失。机械损失必有阻力损失,摩擦里损失。但按照经典力学的情况下,我们显然是不可能达到的。
好了,明白了为什么不可能之后,我们再来设想一下热效率百分百的世界。热效率百分百意味着没有排放、没有油耗、动力转换率百分之百。
但问题来了,既然克服了摩擦力达到了效率....我们还要个屁 汽车 啊。我们应该是这样:
是这样:
甚至是这样:
综上,我们如果达到了热效率百分百,那么,我们就进入了玄幻时代。
感谢阅读,欢迎关注。
以目前人类的认知与工业水平还不可能很好的回答这种问题。以后或许一百年 一千年以后人类会突破现有的能量守恒定律 转换定律 不只是实现转换百分百,而是燃料能量都会有很大的改变 人类不会再使用地球上的任何能源,因为这些能源存着天热的瓶颈,人类会在星际中寻找到新的能量 以突破机械所需的材料 限制 。正因为地球上种种的限制与瓶颈可想而知 地球是束缚人类的枷锁 使我们的认知只能局限于此,希望我们的后代能突破这种枷锁 获取宇宙中的材料与能量 让人类继而发展成为宇宙级的文明 至所有能开智的人类[大笑][大笑][大笑]
百分之百转换在理论上是存在的,目前人类可控制能量转换效率最高的方式就是核裂变, 汽车 发动机也是将汽油或者柴油通过燃烧的方式转换为能量,其本质也是一种质能转换。从理论上说,百分之百的质能转换可以通过正反物质湮灭来达到。燃料全部转化为能量。如果这种发动机能够实现,那么 汽车 可能就会在整个寿命中只添加一次燃料就够了,而且不会太多。不过这仅仅是在理论上能够实现,即使我们的可控核聚变技术成熟了,也能够小型化了,那在转化为电能或动能的过程中也会不可避免的产生损耗。所以题主说的百分之百转化在现实应用中绝无可能做到,只存在于理论中,就好比永动机一样
如果仍然是内燃机的工作形式达到100%在可预见的将来是不可能实现的,内燃机通过燃烧做功推动活塞的工作方式必然产生大量的热损耗。记得在上世纪90年代初我上初中的时候当时的物理课本讲述内燃机的热效率汽油机只有百分之二十几,柴油机能达到百分之三十。随着 科技 发展30年,可变气门、阿特金森循环、缸内直喷等技术的使用,内燃机的效率也才不过提升了百分之十几,但这对于燃烧做功的发动机已经不简单了。
其实我们现在早已习惯了内燃机的这种工作效率,如果内燃机的效率能够达到电动机百分之八十以上那一辆2吨重的SUV汽油车估计油耗应该在5升左右,听起来还是感觉不错的,但也许内燃机还达不到你所说的100%或90%的效率就已经被其他动力系统所淘汰了。
不过我们今天使用的燃油混合动力 汽车 ,比如丰田的普锐斯,卡罗拉、凯美瑞双擎,本田的混动CR-V和混动雅阁,他们都是在电机和电池的辅助配合下通过回收和再利用燃油发动机释放出来的能量和车辆多余的动能来提升效率达到节油的效果。所以像燃油版本的卡罗拉可能百公里油耗要在7升左右,而双擎版本只需要4升多一点,也可以视作将燃油机所释放的能量通过ECVT系统将整体效率提升到了70%左右。
想法很美好,现实很残酷。
以前丰田最好的发动机热效率可以达到40%,现在丰田的2.5升的发动机热效率可以达到41%,仅仅是1%的提升就已经让车界为之震惊。
在这里普及一下,发动机的热效率指的就是当燃料在燃烧室里进行充分燃烧,再将产生的能量通过各校零件的运转转换成机械能提供给 汽车 行驶动力,理论上来说发动机的热效率不能达到百分之百,是因为技术局限做不到。
二是因为 汽车 的制造材质并不能承受百分之百的高温,并且在燃料燃烧的过程中,在很多环节都会产生能量损耗,首先就是燃料本身就没有办法完全的充分燃烧,要看发动机采用的是什么技术,要将燃烧损耗降低并不能完全避免。其次就是燃料燃烧时会产生高温,为了控制这个温度需要冷却系统配合,因此会有冷却损耗。第三就是发动机运作需要进气量和排气量,这个过程还会产生泵气损耗。
第四就是发动机本身需要做活塞运动,这个过程中各个零件之间的摩擦还会占据一部分能量,我们称之为是机械损耗,看似小小的发动机其实会在很多方面将百分之百的能量值进行缩减,一般的发动机只能做到35%左右,能达到41%的热效率的发动机已经是世界顶级了
所以说,就目前的情况来说,发动机热效率利用是不可能达到100%的。
如果热效率打到100%,那么最直观的说,就是 汽车 不用水箱了!
现在的发动机热效率是40%的话,那么除了传动损耗、尾气温度以及尾气,大部分就是通过散热系统跑调了。
话说,真100%的话,排气系统还得装个风扇,把尾气扇出去,而且那尾气应该也是常温的。
永远不会100%
这是物理定律
提出这个概念,说明物理知识缺乏
有个卵用!日本人只能捡捡欧洲人的技术,也只有一些中国小媒体大夸特夸日本车的可怜的“技术”,在欧洲和世界各地谁夸你日本的这些所谓的“技术”, 汽车 是一台机器,机器的最重要的东西是“操控”,不是把外表做的好看,操控要好动力就要好,动力好就要能控制的了它!你日本车都做不到,只会雇一些中国小媒体帮助天天打嘴炮!即使有上当的人,也不会有第二次,制造业要靠实力,不是看嘴炮!
一群人 搞笑 ,读不懂题意就在那里大放厥词,题意很简单,就是问你如果达到100%热效率会怎样?一群人在那里论证能不能达到100%,非得显摆一下自己学问?你们就当热效率能达到100%,只需回答达到100%后会怎样就行了。
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