内燃机效率在不同工况下的表现如何？

加速器发表于2024-12-09 21:41:37

内燃机效率在不同工况下的表现有较大差异。

在低负载工况下，如进气冲程活塞下行吸气、排气冲程活塞上行排气，需要克服外界大气压阻力，会产生排气损失和泵气损失，同时摩擦损失占比较大，因为即便松油门滑行也存在机械摩擦。

随着负载增加，摩擦损耗量增加但占比减小，对热效率的拖累程度减少。比如丰田著名的 A25A 系列 2.5L 引擎，燃油版和混动版峰值热效率不同，效率分布也有差别。

内燃机热效率目前止步于 40 - 50%，超过一半能量被浪费，主要是排气损失、冷却损失、摩擦/机械损失和泵气损失。冷却损失指为维持发动机内部温度不至过高散失的热量。马自达下一代 Skyactiv - 3 暂定名的目标最高热效率为 56%，内燃机作为热机，根据卡诺循环效率公式结合当前基础科学水平，峰值热效率极限约在 60%多。

在市区行驶时，内燃机通常处于低效率工况，热效率可能不到 20%，堵车时甚至不到 10%。高速路况下，内燃机负荷、转速达到理想状态，能保持很高的效率输出，油耗大幅下降。

电机高效且高效区间范围宽，在拥堵环境下低速行驶时优势明显，能掩饰电池能量密度低等缺点。但高速行驶时，电机效率虽高，内燃机效率也不差，电池能量密度短板就会出现。纯电汽车高速行驶费电，根本在于目前动力电池包能量密度不如一箱油，比拼的是能量储备。而电车高速再提速效果相对差，是因为没有变速箱，固定传动比导致不能及时降挡获得更大扭矩。

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