汽车发动机的能源损耗

汽车发动机在将燃料的化学能转化为机械能的过程中，会有一定比例的能源损耗。这些损耗主要来源于以下几个方面：

1. 热效率损失：燃料燃烧产生的热能并不是全部都能转化为机械能，部分热能会以废热的形式散失。有效热效率是衡量这一转化效率的指标，即“燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数”1。目前，大部分汽车发动机的热效率在28%到33%之间，而提高热效率可以显著提升燃油经济性3。

2. 机械损失：发动机在运行过程中，由于内部摩擦和机械部件的运转，会产生能量损失。机械效率是有效功率与指示功率之比，用来衡量内燃机机械损失的大小5。

3. 泵送损失：发动机在工作时，需要通过泵送系统将空气、燃料和冷却液等输送到相应的位置，这个过程中也会产生能量损耗。

4. 排气损失：燃烧后的废气带走了部分能量，这部分能量如果没有被有效回收，就会成为损耗。

5. 附件损失：发动机的辅助系统，如发电机、水泵、空调压缩机等，在工作时也会消耗一部分发动机产生的能量。

6. 传感器和电子控制单元损耗：现代发动机普遍采用电子控制，传感器和电子控制单元在处理信息和控制发动机运行时也会产生能量损耗6。

为了减少这些损耗，提高发动机的能源利用效率，可以采取多种措施，如改进燃烧系统、优化部件设计、增强材料性能、电气化以及废热回收系统等7。随着技术的发展，例如丰田的THS系统专利到期后，可能会有更多厂商进入混合动力领域，进一步优化内燃机与电动机的配合使用，以提高整体能源效率8。