何以节油？从提高热效率做起

油价起伏不定，生活还要继续，“易买车难养车”也是当下的热门话题，暂且抛开油费不谈，汽车保养就是一笔费用，而油费更是凌驾于保养费用之上，如果说“人是铁，饭是钢，一餐不吃饿得慌”，那套用在车上，那就是“车是宝，油是钱，一次不加不向前”。
　　虽然技术的革新不完全是为了提高产品的市场竞争力，但不得不说正是出于经济性的考虑，各大汽车厂商才开始了各种轻量化，提高热效率，以及改善变速器的技术革新。
　　如今是油费比电费贵的时代，在汽车行业，内燃机也受到电动车的冲击，在这样的冲击下，提高内燃机的热效率作为一个有效节油手段被汽车厂商提上了研发日程。

何为热效率[/b]
　　发动机有效功率的热当量与单位时间所消耗燃料的含热量之比称为热效率，简单地说就是吃了多少粮和出了多少力的关系。
　　打个比方，一个人在饱餐了高热量食物后负重行军5Km，那么提高热效率要做的就是在保证负重行军5Km的前提下减少负重，减少高热量食物的供给。
[b]如何提升热效率
　　在热效率方面，柴油发动机一向比汽油发动机做的好，由于柴油发动机采用压燃式点火，所以需要较高的压缩比，正是得益于柴油发动机的高压缩比，才使得在发动机层面上柴油发动机的热效率高于汽油发动机。现实是汽油发动机明显不能生搬硬套柴油发动机的结构来提升热效率，那汽油发动机为了提升热效率又做了哪些改进呢？
　　提升汽油发动机的热效率主要从四个方面着手，一方面是提高压缩比，或是采用直喷技术，还可以提高废气再循环率（EGR），另外还可以考虑阿特金森（米勒）循环。
　　有了这几个大方向，各大汽车厂商的路线就很清晰了，例如马自达的创驰蓝天技术就采用了阿特金森（米勒）循环，这种循环模式是一项十分成熟的技术，在原有的奥托循环上推迟了进气门关闭的时间，使膨胀比高于压缩比，等于是在压缩的过程中将缸内的气体通过进气门又排掉了一部分，真正的压缩行程从进气门关闭才开始，在同样的压缩行程下，膨胀行程的增加可以获得更多的功。

　　丰田则是通过提高废气再循环率（EGR）的极限值来实现热效率的提高。在国际汽车技术协会举办的一场学术会议上，丰田汽车发动机先行设计部部长友田晃利称，丰田未来的车用发动机热效率将"很快达到50％"。

　　现行的车用发动机，热效率一般在30%左右，最高的也不到40%。如果热效率能提高到50%，那就意味着相比现有发动机，能耗可以降低20%-40%。如此之高的热效率，要是再搭配丰田领先行业的混合动力技术， 那么能耗可以在此基础上进一步降低30%左右。 如果发动机热效率提高到50%，那普锐斯的百公里油耗将降低到3升左右。

　　丰田将车用发动机热效率提高到50%的三大利器分别是： 稀薄燃烧、可变压缩比和燃料改质三项技术。例如丰田几年前试制的汽油发动机，通过在稀薄燃烧技术中组合增压技术，就已经使最高热效率达到了44%。当然，该发动机还面临冷却及爆震等问题需要解决。而可变压缩比技术和燃料改质技术都能进一步提高发动机的潜能。
　　目前丰田将通过加快发动机的燃烧速度来提高EGR极限值，为了提高燃烧速度，就要让气缸内有理想的气体流动。丰田把气缸内的滚流比（活塞运动方向的涡流强度与轴向涡流强度之比）从之前的 0.8 提高到了现在的 2.8。
　　为了提高滚流比，丰田改变了过去进气口的造型，这样一来，进气后形成的就是垂直方向的涡流，效果很理想。改进后的发动机，在转速为2000rpm时的压缩行程中，缸内气体的平均湍流速度由原来的2.5m/s提高到了3.4m/s。
　　不过，缸内气体流速提高也导致点火困难，为此，丰田将火花塞的点火能量由原来的35mJ提高至100mJ，从而解决点火困难的问题。
　　与日系品牌不同，欧美品牌走了小排量高输出的增压直喷路线。受限于震爆问题，大多数车通过电子油门和引擎管理系统来解决问题，这两个板块能够根据当时温度、燃料品质、海拔高度及其他因素控制歧管压力与燃油压力，通过传感器感知信息，控制供油，进而使防止震爆成为可能。
　　通过电子控制手段，还使涡轮增压发动机的燃油经济性问题有了很大提升。现在的涡轮增压发动机油耗不再偏高，甚至同等功率下油耗还低于自然吸气发动机不少，有很好的经济性。