1分钟看懂，什么是热效率？揭秘潍柴全球首款50%热效率发动机

近期，潍柴高调的发布了全球首款突破50%热效率的商业化柴油机，成功突破了节能减排世界级难题，还顺带手把全球柴油发动机热效率提升到新的高度。那么发动机热效率是什么，能给用户带来什么好处？

什么是热效率

发动机热效率，又称为“发动机有效效率”。是指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的比值，用以评定发动机作为热机的经济性。以上这些是摘自百科的内容，学过物理的应该能看懂个大概。

但我更愿意用一种易懂的说法来表示热效率，粗略的说就是，甲乙两人吃同等重量的一碗大米饭，吃完后沿着同一条公路跑步，甲无论是跑的速度还是距离，都比乙长，那么吃下同样大米饭的甲乙二人，甲的“热效率”就比乙的高，长期使用下来，更省大米饭还能干更多活。

怎么提高热效率

吃更少的米饭干更多的活，这笔账怎么算都是划算的。人要提升热效率很难，但机器就不一样，还能通过对技术的升级提升热效率。

○ 图丨普通柴油发动机

商用车上常见的柴油机热效率能达到35%-45%，天生就比汽油机热效率高，而且扭矩更加强劲，这也是为何商用车几乎都用柴油机的原因，扭矩大有劲使用成本还低。

想要提高热效率极为困难，内燃机的本质是将热能转化为动能，但根据热力学第二定律：不可能从单一热源吸收热能并使之完全转换为有用功而不产生其他变化。

柴油发动机想获得有用的功率/动力，总得付出点什么，柴油发动机工作过程中，燃料燃烧产生的能力，只有一部分能正常转换成为机械能驱动车辆行驶，其他相当大一部分就以热量的形式散失，包括燃烧直接产生的热量和机械摩擦产生的热量。

要提高热效率，就是要减少热量的损失，简单来说就是提高燃烧效率，减少摩擦损耗。

提高热效率，常规的方式是通过提高压缩比、缸内直喷、优化润滑、优化燃烧等方式，马自达的创驰蓝天技术就是一个很好的例子，压榨内燃机的极限，大幅提高压缩比，14:1，同时还要控制爆震在合理的范围。

○ 图丨马自达创驰蓝天技术发动机

同理柴油发动机也能通过上面提到的方式实现热效率提升，但难点是在于要维持一种平衡，发动机调整是一套系统工程，需要多方面配合与平衡，譬如提高压缩比，能提升动力，但也容易爆震。成功的发动机调校是要从多种方案中，挑选一个动力、油耗、排放都能满足的方案，过程不仅耗时，还考验整合的技术。

为什么要提高热效率

热效率是衡量内燃机燃油利用效率的标准，热效率越高，燃油消耗越少，节能减排的效果就越显著。几乎所有车企都在意自己的发动机热效率，它能带来使用者更低的使用成本，这也是提高热效率的核心优势。

往大了说，对于整个社会而言，有行业专家指出，以目前46%的行业热效率水平估算，热效率提升至50%，柴油消耗将降低8%，二氧化碳排放减少8%，按照目前国内重型柴油机市场保有量700万台估算，如果全部替换为50%热效率的柴油机，每年大概可节约燃油3332万吨，减少二氧化碳排放10495万吨，这将为解决能源短缺和全球气候变暖问题做出重大贡献。

往小了说，柴油发动机热效率的提高，能为使用的卡友带来更低的油耗，降低运营成本，毕竟在一辆普通的卡车的全生命周期中，油耗是成本的大头。

潍柴如何做到50%热效率

那么说回来，潍柴发布的热效率突破50%的13L柴油机，怎么实现？主要靠五大专有技术，另外机体附件全部都是电控，降低动力损失。

根据一些公开的资料显示，潍柴这款车用WP13H柴油机本体热效率能超过50%，主要是用了协同燃烧技术、协调设计技术、排气能量分配技术、分区润滑技术、智能控制技术等五大技术。解决了高效燃烧、低传热、高可靠性、低摩擦损耗、低污染物排放、智能控制等一系列世界级难题，使柴油机本体热效率超过了50%。

1、协同燃烧技术：通过气道、喷油、燃烧室型线等系统更加巧妙的设计，可以使燃烧室内速度场、浓度场等物理场之间的关系更加和谐，燃烧速度提升30%。

2、协调设计技术：发动机本体对最高燃烧压力的承受能力极大的限制了燃烧的改善。为了适应更高的燃烧压力，需要又选择地弱化部分零件，从而使整体结构得到强化，系统的高爆压承受能力提升大约60%。

3、排气能量分配技术：伴随着燃烧的改善，污染物排放控制的难度大幅增加，恰当的排气系统的设计，可以在适应废气再循环的需求的同时，保障涡轮机提升效率的需求，满足柴油机排放法规的同时提升1%的热效率。

4、分区润滑技术：根据系统各摩擦副的不同特性，分区域有针对性地采用了不同的减摩技术，使整体的摩擦降低20%。

5、智能控制技术：利用自主ECU的优势，创造性地开发出一系列更加精准控制的预测模型，使柴油机工作的每一部分区域均能够更加高效。

商用车最为注重燃油经济性、运营成本，在卡车使用的一个完整的生命周期中，柴油的消耗成本，绝对占大头，提升热效率，降低燃油消耗，为用户节省使用成本，这是最根本的优势。

另外，潍柴研发出热效率超过50%的车用可量产的柴油发动机，也再一次验证了它的实力，真正称得上是全球领先的柴油机制造企业，也正在的站到了柴油发动机技术的顶峰。