發(fā)動機熱效率都快到50%了！別吹了 我看得頭疼
最近有時候真會覺得，發(fā)動物理學(xué)是機熱不是不存在了。
如果你是效率個老車迷，那你大概率聽說過發(fā)動機熱效率這個參數(shù)。都快到別它和一臺車的發(fā)動油耗高低息息相關(guān)，也是機熱燃油車最最核心的技術(shù)指標(biāo)之一。
同時你應(yīng)該也知道，效率這玩意提升起來也非常困難。都快到別為了把發(fā)動機的發(fā)動熱效率從 30% 提升到 40% ，全球的機熱汽車工程師花了 50 年。
往上每提高一點都會被當(dāng)成工業(yè)奇跡大書特書，效率此前的都快到別工程師們?nèi)急M了所有手段，也就只能讓量產(chǎn)汽油發(fā)動機的發(fā)動熱效率做到 45% 。
熱效率 45% 的機熱瑪莎拉蒂海神發(fā)動機
結(jié)果到了近一兩年，新車們特別是效率國產(chǎn)混動新車的發(fā)動機熱效率，開始坐火箭似的上飆。
從 43% 開始一路飆到 45% 往上，到現(xiàn)在沒有個 46% 甚至是 48% 都不好意思出來宣傳了，全球最高熱效率的名號也是一天一換手。
雖然看著很得勁，但多少有些反直覺。
如果熱效率能升的這么快，那之前的工程師們都在忙活個啥勁呢？難道咱們的車企也去月球用煙頭燙了外星人了？
就連理想的高管老湯哥都有點看不下去了，也在前一陣發(fā)了條微博隱晦地吐槽了一波。
而在研究一圈之后脖子哥發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的熱效率數(shù)字已經(jīng)變得和前一陣的風(fēng)阻系數(shù)很像了。
很多路數(shù)不正的車企為了數(shù)字好看，在測試中摻雜了不少貓膩。
不僅讓原先的核心技術(shù)指標(biāo)變成了營銷上的數(shù)字游戲，還讓真正下功夫鉆研熱效率的廠家變得吃力不討好。
頗有點劣幣驅(qū)逐良幣的意思。
至于為啥我先放到后面說，這里還是先來給不太熟悉發(fā)動機的朋友們快速過一下啥是熱效率，以及它到底難在哪。
簡單來說，發(fā)動機熱效率計算的是你花錢加到車?yán)锏钠停詈笥卸嗌偈潜话l(fā)動機真正用上，來驅(qū)動車輛的。而40% 的發(fā)動機熱效率，指的就是你花了 100 塊加油，里頭只有 40 塊成了車子的動力。
那剩下那 60 塊去哪了？因為各種損耗浪費掉了唄。
就比如發(fā)動機工作的時候排出的溫度很高的廢氣，里面就有很多沒用上的能量。再比如發(fā)動機工作的時候會發(fā)熱、各種部件工作的時候會相互摩擦，也會讓很多的能量浪費掉。
即使是最理想的汽油徹底燃燒的情況，根據(jù)卡諾循環(huán)，理論上也會有 20% 左右的能量被耗散到環(huán)境里。
而這些浪費，因為發(fā)動機的材料、構(gòu)造等原因，幾乎是不可避免的。
人們能做的，也只有通過材料和結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，盡可能讓各種損耗都變得小一點。油車上很多逆天設(shè)計，也都是這么來的。
就比如日產(chǎn)標(biāo)志性的可變壓縮比發(fā)動機，就可以通過非常精妙的結(jié)構(gòu)來改變發(fā)動機活塞的運動軌跡，讓氣缸里面的汽油按照工況時而被壓縮的緊一點，時而松一點，避免浪費。
靠這種有點曖昧的行程控制，就能將發(fā)動機的熱效率提高到 40% 以上。
馬自達的壓燃發(fā)動機，靠的是用超高的壓縮比把氣缸里的汽油壓縮得更緊致溫度更高，甚至只靠自己都能燒起來的程度，來讓汽油燃燒的更充分，也讓熱效率突破了 43% 大關(guān)。
而要說汽油機里最夸張的熱效率是誰，那肯定就是不計成本的 F1 賽車發(fā)動機。
它里頭設(shè)計了可以讓汽油點火兩次的預(yù)燃燒室、還用了光滑的 DLC 類金剛石涂層降低零部件的摩擦損耗、甚至還用 MGU-H 把廢氣的熱能都用上了。
這些加起來，一方面讓 F1 發(fā)動機的制造成本來到了千萬級別，另一方面卻只是讓 F1 賽車的發(fā)動機熱效率將將沖破 50% 。
本田F1發(fā)動機的內(nèi)部構(gòu)造
由此可見，熱效率到了 40% 往上真就是一步一個坎，提升起來非常困難?；疽部梢赃@么說，發(fā)動機的熱效率只要越接近 50% 就說明它背后的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜、設(shè)計的難度越高，也側(cè)面說明了一個車企的技術(shù)實力越強。
這時候我們再回到文章開頭，大伙應(yīng)該就能理解為啥車企們?yōu)樯独蠍墼跓嵝噬蠣幍谝涣税伞?/p>
面子問題可是墜墜重要的問題！
可是，民用車的發(fā)動機出于成本和舒適性的考慮，不可能像 F1 那樣猛砸錢然后搞出一個巨吵的發(fā)動機。自己鉆研難度和時間成本都很高，有什么辦法能在營銷上壓友商們一頭呢？
大伙應(yīng)該也猜到了，根據(jù)幾位不愿意透露姓名的老哥介紹，部分車企為了讓自家的熱效率看著好看，最常用的就是風(fēng)阻營銷上的同款伎倆：不用量產(chǎn)發(fā)動機測試。
流程大概是這樣的，車企們會先從一大批量產(chǎn)版的發(fā)動機里挑出一臺各種狀況相對最好的機器，然后在它的基礎(chǔ)上增加非常多對熱效率有利的材料或者調(diào)校。
比如給它用上 F1 同款的 DLC 涂層來減小摩擦、提高壓縮比讓汽油壓得更緊實燃燒得更充分、加進辛烷值更高的汽油來防止爆震（氣缸里的汽油被壓縮到一定程度有可能被發(fā)熱的發(fā)動機點燃，高標(biāo)號汽油可以有效防止這一現(xiàn)象）。
甚至還會故意去掉一些量產(chǎn)車上用來改善體驗的設(shè)計（比如爆震抑制、進氣量控制、噪音控制等），再把這個魔改版的成績當(dāng)成最終成績來營銷。
這就相當(dāng)于你買顯卡，廠家宣傳的是這個顯卡性能賊猛、啥游戲都帶的動 4K 畫質(zhì)，但前提是得用上液氮散熱、超級超頻，還得再加上游戲軟件特調(diào)，跟我們自己買到手的顯卡壓根就不是一回事。
除此之外，車企們還有一個更普遍的招數(shù)，是在宣傳的之后只說發(fā)動機的最高熱效率是多少。
要知道，對于發(fā)動機來說熱效率并不是一個一成不變的數(shù)字，而是會隨著轉(zhuǎn)速和負(fù)載的不同一直變化的。
這時候就得祭出這張大伙都非常熟悉的發(fā)動機萬有特性圖了。
大伙看，對于絕大部分發(fā)動機來說，發(fā)動機的熱效率只有在特定的轉(zhuǎn)速區(qū)間才能達到最好水平（左上角紅色的那塊，對應(yīng)的是 1500-3600 轉(zhuǎn)的橫坐標(biāo)）。
這也是為啥油車跑高速，還有混動車可以比較省油，因為發(fā)動機可以一直穩(wěn)在這個區(qū)間內(nèi)。
那么問題就來了，車企們宣傳的所謂最高熱效率，指的其實可能就是這個萬有特性圖里頭的某一個點。就跟咱們讀書的時候考試似的，十次考試脖子哥有一回發(fā)揮超常拿了 90 分，剩下九次都 60 多分。
但隔壁差評君呢，每一次都是 85 分往上，但沒有超過 90 分。
那咱倆，誰的成績好呢？
用最高的熱效率說事兒，就跟脖子哥逮著一次超常發(fā)揮的成績大吹特吹一樣只能說明發(fā)動機在某個時間達到了某個熱效率，并不能反映發(fā)動機的真實水平。
但就是這樣，一小撮車企還是揣著明白裝糊涂，用所謂的最高熱效率做著行業(yè)第一的營銷。甚至有部分實驗室，在測試前接到過 “ 必須達到某一數(shù)值不然不結(jié)項目尾款 ” 的要求。
在這種趨勢下，很多勤勤懇懇做研發(fā)，真真實實在提升發(fā)動機綜合熱效率的企業(yè)，就顯得有些小丑了。
畢竟你苦心琢磨半天的成績，可能還沒有別人一次投機來的驚艷，甚至還會被人們吐槽 “ 就這 ”。
如果這些踏實肯干的車企最后被搞得道心破碎，被迫加入熱效率的營銷大戰(zhàn)，那我覺得才是最最難受的結(jié)局。
到這大伙應(yīng)該也發(fā)現(xiàn)了，這場圍繞熱效率的營銷本質(zhì)上和風(fēng)阻系數(shù)大戰(zhàn)是一毛一樣的。
倆指標(biāo)本身都只是降低能耗的關(guān)鍵參數(shù)之一，到現(xiàn)在卻超過了能耗本身，成了讓人不明覺厲的營銷噱頭，是完完全全的舍本逐末。
原本極其復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，只用一些簡單的數(shù)字就想籠統(tǒng)的概括，成為所謂技術(shù)優(yōu)勢的體現(xiàn)，本質(zhì)上也是對汽車這個系統(tǒng)工程的不尊重。
若數(shù)值不真實，則攀比無意義。
我是真心希望車企們能明白，人們不是一定要買一臺啥啥都是第一的車型。1% 的熱效率提升也遠(yuǎn)沒有做好品控來的重要。
我也真心希望，某天能有車企在發(fā)布會上大大方方的說出自己的綜合熱效率，并告訴大伙最高熱效率的局限性。
小米馬上就要出增程 SUV 了，雷總，咱要么再當(dāng)一次第一人呢？