1.4.1 内燃机性能提升技术

内燃机通过特定的热力学循环将燃料中的化学能转化为车辆动能，然而并非所有燃料的能量都可以转化为车辆的动能。指示效率定义为传递给指示功的燃料能量的比例，或者是指在内燃机大功率行程中高压缸内气体对活塞所做的功的比例。影响内燃机指示效率的因素包括不完全燃烧和热损失。不完全燃烧产生的能量损失可以忽略不计，在当前内燃机中，热损失占燃料能量的60%以上，其中一半被冷却系统浪费，另一半则被废气浪费。此外，并非所有对活塞所做的功都使其达到内燃机的最终输出轴。内燃机有机械效率损失，损耗基本上是由其组件的运动引起的。导致机械损耗的因素包括泵气（进气和排气）损失、摩擦和带动附件（如交流发电机、机油泵、水泵和空调压缩机）。另外，尽管没有直接影响内燃机的效率，内燃机还有怠速损失。这些损失在很大程度上取决于驾驶方式，因此总损失可能会有很大差异。

随着车载电子控件的不断发展，技术得到快速改进，从而减少了上述能源损失。这些技术不仅可以提高内燃机效率，而且还可以通过其他方式减少车辆的燃油消耗。例如，除了减小热量和机械损失，涡轮增压器小型化还可以通过简单地减轻内燃机的重量和降低内燃机的转速来减少车辆的燃油消耗。怠速起动技术通过在怠速期间关闭内燃机来减少燃油消耗。一些先进的起停设备还具有再生制动功能，可以回收制动能量并将其用于为附件供电，从而减小附件损失。

当前已广泛应用的内燃机技术包括汽油机缸内直喷技术（GDI）、柴油机冷却废气再循环（Cooled-EGR）、涡轮增压器小型化（TURBO-DOWNSIZING）、可变气门正时（VVT）、可变气门升程、断缸技术、高压缩比、阿特金森循环、起停技术、降低内燃机摩擦阻力技术。表1-19所列为常见的内燃机性能提升技术降耗率。

表1-19 常见的内燃机性能提升技术降耗率