【搜狐汽车 远光灯】2015年5月下旬，在日本汽车技术协会举办的一场学术会议上，来自丰田汽车发动机先行设计部的部长友田晃利语惊四座。他宣称，丰田未来的车用发动机热效率将"很快达到50％"。为什么这看似不起眼的数字能让在场的人都惊掉下巴呢？今天远光君就来跟大家聊聊发动机热效率的故事。

　　转眼距离这场会议已经过去了2年多的时间，2016年底丰田发布了热效率为41%的全新2.5L自然吸气发动机，尽管如此，41%与50%还是有着相当的距离，为什么发动机热效率的提升会如此困难呢？

　　看到这里可能有朋友会问，剩下的60%-70%的能量到哪里去了呢？因为发动机是热机的一种，整个过程可以看做高温物质转化为低温物质同时输出功。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。

　　在发动机的气缸中，燃料燃烧的总能量，除了一部分转化为机械能，推动活塞运动，其他部分都以不同的方式散失到外界。这些散失到外界的能量主要是因为排气损失、冷却损失、机械损失、泵气损失而被损耗掉了。

　　发动机在工作时会遵循卡诺循环的有关定律，η（热效率）=1-T2（低温物体）/T1（高温物体）。从公式上来看，我们只需要降低低温物体的温度，提高高温物体的温度就可以实现热效率的提升，但事实上在汽车发动机上很难实现这样的改变。

　　柴油发动机拥有比汽油发动机更加出色的发动机热效率是因为柴油发动机的压缩比远高于汽油发动机，那么要想提高汽油发动机的热效率是不是只要提高汽油发动机的压缩比就好了？事实并非如此，由于过高的压缩比会导致发动机严重的爆震，所以汽油发动机的压缩比只能在一定范围内进行提升。

　　此外，在减少机械摩擦方面，目前所采用的技术主要是对活塞、连杆、曲轴等部位进行轻量化，这样一来，这些部分的机械阻力就会明显地降低。

　　为了最大程度地提升燃料燃烧效率，丰田提出了燃料改质技术。燃料改质发动机是指将汽油燃料改质为其他物质以更方便燃烧的发动机。工程师此前曾提出过多种方案，但近段时间更受关注的一种方案是将燃料变成氢并与尾气再循环（EGR）组合的方法。具体而言是使汽油燃料和尾气通过催化剂变成氢，与吸入空气混合燃烧；氢的燃烧速度极快，可加快发动机缸内的燃烧，而大量尾气再循环降低了缸内气体的温度，同时抑制爆震，以此大幅提高汽油发动机的热效率。

　　通过以上的分析不难看出，虽然通过一些技术手段能在一定程度上提高热效率，但这种提升都不会太明显。在不彻底改变发动机现有构造的情况下，传统发动机热效率很难做到大幅度提升。同时，发动机的热效率只是发动机设计所需要考虑的一个因素，发动机还需要同时考虑到很多其他因素，因此单纯只是提高热效率并不可取。