近些年來，各大廠商新推出的引擎總喜歡把“熱效率”這三個(gè)字作為賣點(diǎn)，比如本田L(fēng)15B系列引擎最大熱效率達(dá)37%，大眾集團(tuán)2.0T低功率引擎（EA8883B）最大熱效率37%，而豐田新一代凱美瑞所搭載的引擎，最大熱效率更是達(dá)到了40%。那么熱效率到底是個(gè)什么東西，很多人都是一頭霧水，今天就來掰扯清楚。

現(xiàn)今的內(nèi)燃機(jī)都是先將燃料燃燒從化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能，接下來才是把熱能變成機(jī)械能推動(dòng)車輛前進(jìn)，我們所說的熱效率就是熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的比值，比如40%的熱效率，就是有40%的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。為了方便理解，就拿我們的身體來打個(gè)比方。有些人吃什么都不胖，而有些人喝涼水都長(zhǎng)肉，原因在于每個(gè)人體質(zhì)不同，所以對(duì)食物的吸收率也就不同了。可以把這些易胖體質(zhì)看成熱效率高的，吃同樣的食物他們可以把更多的能量變?yōu)橹緝?chǔ)存起來。換做車也如此，消耗同等量的燃油，熱效率越高車就能行駛得越遠(yuǎn)。

當(dāng)然對(duì)于愛美的女生來說，肯定是希望身體的“熱效率”低點(diǎn)好，畢竟男生里喜歡女神的要遠(yuǎn)多過女漢子。但對(duì)于汽車來說卻恰恰相反，那為何世界上最牛的引擎熱效率僅有40%呢？同樣拿我們的身體舉例，比方一個(gè)蘋果有50千卡的熱量，但身體不可能將這50千卡的熱量全部轉(zhuǎn)換成脂肪，我們咀嚼、消化、吸收這一系列的過程都要消耗能量，最終可能只有50%的熱量變成了脂肪。

一臺(tái)引擎同樣不可能將所有熱能全部轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，我們需要的是燃燒后使氣體膨脹的這部分能量，其余的熱量都白白浪費(fèi)掉了。此外發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)還有泵氣損失、機(jī)械損失、排氣損失等額外的消耗，所以能達(dá)到40%的最大熱效率對(duì)一款發(fā)動(dòng)機(jī)來說已經(jīng)很厲害了。

大家注意到了沒有，在說熱效率時(shí)都會(huì)在之前加一個(gè)“最”字，也就是說37%也好，40%也罷，只是一個(gè)瞬時(shí)值或者是個(gè)區(qū)間值，并不是說能始終保持在這個(gè)水平。我通過下面這張“發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性”圖來解釋最大熱效率的意義。

此圖中，橫軸表示引擎的轉(zhuǎn)速，縱軸表示引擎的扭矩，從左上往右下沿伸的藍(lán)色曲線是引擎的功率（也叫等功率線），而那些一圈一圈不同顏色的區(qū)域代表引擎的燃油效率（可以看做熱效率）。這張圖很像我們中學(xué)地理課中的登高線地形圖，為了方便理解就把它當(dāng)做等高線來看。其中的山頂部分，也就是紅色的區(qū)域就是最大熱效率區(qū)，隨著海拔的降低，熱效率也越來越低。之前所說的最大熱效率就是指山頂這部分，一臺(tái)好的引擎，不僅熱效率要高，而且熱效率還要寬泛。換句話講，這座山不僅要高，同時(shí)地勢(shì)要緩，山頂面積要大，下面這張三維圖更容易理解。

假如一款引擎，雖說最大熱效率很高（這座山的海拔高），但最大熱效率的區(qū)間很窄（山勢(shì)陡峭、山頂很尖），實(shí)際使用中同樣沒啥意義，就如同我們說巍峨的昆侖山和險(xiǎn)峻的華山一樣。

如果熱效率和我們的實(shí)際用車聯(lián)系不大，那也沒必要前面說這么多。其實(shí)熱效率跟我們用車關(guān)系最大的就是油耗了。說到這估計(jì)很多人要瞪大眼睛了，畢竟現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的油，啊不油桶都這么貴了。那熱效率和油耗有什么關(guān)系呢？無圖無真相，所以還是來看圖說話。

從圖中可以看到，最大熱效率區(qū)處于中低轉(zhuǎn)速較高負(fù)載的區(qū)域，想省油就是要使引擎盡量在“山頂”區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)。但實(shí)際駕駛過程中是不可能讓引擎始終處于“山頂”地帶工作的，動(dòng)力輸出會(huì)隨著速度變化而改變。其中影響最大的是空氣阻力，它和速度的平方成正比關(guān)系。好吧，還是說人話吧，簡(jiǎn)單說就是當(dāng)速度增加10，阻力就會(huì)增加100。所以當(dāng)速度發(fā)生變化，引擎的負(fù)載也會(huì)劇烈變化，只有維持恒定的速度，使?fàn)恳妥枇_(dá)到平衡時(shí)，才能維持熱效率不變。

這也解釋了為什么CVT變速箱相對(duì)省油，因?yàn)樗梢院愣ㄞD(zhuǎn)速（也就是鎖定橫軸）實(shí)現(xiàn)變速變矩。變量少了自然可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載更平穩(wěn)，能更多地利用到引擎的高效區(qū)，從而達(dá)到省油的目的。

同樣的道理，PS架構(gòu)的混合動(dòng)力車，比如本田iMMD、豐田THS很省油，因?yàn)樗鼈儼炎兯龠^程中負(fù)載的波動(dòng)交給了電動(dòng)機(jī)處理，發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于“山頂”的高效區(qū)。對(duì)于非混動(dòng)的車來說，想省油最好的辦法是保持一個(gè)速度巡航，這速度要根據(jù)引擎特性以及風(fēng)阻系數(shù)來定，一般在60km/h到90km/h之間。

寫在最后

本期盡量用最簡(jiǎn)單的方法給大家解釋了熱效率的概念，大家如果想原汁原味的理解，還是應(yīng)該去網(wǎng)上查看資料，其中有很多的計(jì)算以及公式的推導(dǎo)。當(dāng)然懶得去查也沒關(guān)系，只要記住最高熱效率不等于省油的保險(xiǎn)柜，想要省油還是要減少頻繁地變速行駛，當(dāng)然這在擁堵的城市道路中挺難做到的。