汽油發動機熱效率達到 40% 是什麼概念？實現起來有多難？

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新款普銳斯配備1.8L排量的直列4缸汽油發動機「2ZR-FXE」（圖2）。其效率高於以前同型號的汽油發動機，最大熱效率為40％，比原來的38.5％提高了1.5個百分點。這一效率與柴油發動機相當，估計創下了量產型汽車用汽油發動機的世界最高紀錄。

來源：http://china.nikkeibp.com.cn/news/auto/75812-201510151244.html
想了解「熱效率 40%」的世界最高紀錄是個什麼概念？實現起來有多困難？

首先需要普及一個常識，這邊的熱效率40%是特指「最大熱效率」，文中也是這麼寫的。

也就是說一台發動機的熱效率其實並不是一成不變的，它隨著工況改變而改變。

舉個極端點的例子，按照熱效率的定義，怠速下的熱效率是0。

所以說其實光看最大熱效率其實和只看最大扭矩最高功率一樣並不科學。

當然了，最大熱效率提高以後整體的熱效率基本上也是隨之提高的。

那些懷疑是吹牛的可以洗洗睡了，熱效率又不是和車飄不飄那樣每個人都可以扯兩句的玄學，它完全可以通過實驗計算出來，有不信的自己買一台發動機回去上台架轉一轉就行了嘛，扯一些有的沒的陰謀論幹嘛。

不過要問我熱效率40%是什麼概念，這倒還真說不上來。

首先業界汽油機的平均水準應該都已經遠超過老舊教材的20-30%了，雖然各家會有差距，但差距應該基本在個位數。

然後因為上手的第一個項目就是38%的6AR，第二個是36.2%的9NR，所以作為我個人來說並沒有和另幾位答主一樣覺得40%是什麼黑科技，這個數字其實只是通過無數次軟硬體設計和實驗驗證後取得的無數個0.0x%逐漸累積起來的必然結果罷了。

況且實現高熱效率手段也並沒有什麼難以理解的高科技，無非是

1高壓縮比

2直噴

3大量EGR

4阿特金森（米勒）循環

這些東西的理論其實都是已經是被研究得差不多了的，難就難在怎麼把他們應用到量產發動機上。

有些時候為了提升0.05%的熱效率你需要做數月到半年的實驗來尋求最優解以保證它對其他性能沒有影響，而且經常會出現台架上的理論值放到整車上後完全達不到預期的情況，再加上豐田對耐久性和成本的偏執，總會出現因為耐久性打回重來因為成本問題最後取消某個系統的情況，以至於我看本社那邊的開發月報經常是三個月過去了熱效率反而比原來低了。

所以說達成高熱效率難不難？理論不難，應用難。

另外說句題外話，你們說40%是目前的極限？

然而下一代的2.0NA TNGA（非混動）開發目標已經超過40%，2020年豐田的目標是最大50%，JC-08循環平均40%（公開資料）。

當然了，誠如一些人所說，追求高熱效率也只不過是一條技術路線，就像有些廠商走小型化渦輪增壓的路線，有的廠商會放棄低油耗追求動力性能一樣，純粹是針對各地市場廠商的傾向和目標人群不同從而選擇的科技樹分支不同，都沒什麼可吹也沒什麼可黑的。

但是單就熱效率來說，豐田還是可以吊打大部分廠商的。不服不辯。

PS:有些人張嘴就來阿特金森低扭如何如何，看來有必要周末抽空寫篇專欄科普一下什麼是阿特金森以及阿特金森是如何實現提高熱效率降低油耗的。

熱效率指的是表示熱機做的有用功占燃料完全燃燒放出熱量的比例為40%。一般傳統汽油發動機熱效率在30%左右，柴油發動機由於壓縮比更高、空燃比更大以及點燃方式為直接壓燃，因此熱效率比汽油發動機更高，通常在40%左右。

在國際汽車技術協會舉辦的一場學術會議上，來自豐田汽車發動機先行設計部部長友田晃利語驚四座。他宣稱，豐田未來的車用發動機熱效率將"很快達到50％"！

現行的車用發動機，熱效率一般在30%左右，最高的也不到40%。如果熱效率能提高到50%，那就意味著相比現有發動機，能耗可以降低20%-40%！如此之高的熱效率，如果再搭配豐田領先行業的混合動力技術，那麼能耗可以在此基礎上進一步降低30%左右！以普銳斯為例，如果發動機熱效率提高到50%，百公里油耗將降低到3升左右。相信，所有競爭對手聽到這裡，都會倒吸一口涼氣吧。

友田晃利介紹稱，將車用發動機熱效率提高到50%的三大利器分別是：稀薄燃燒、可變壓縮比和燃料改質三項技術。他表示，豐田幾年前試製的汽油發動機，通過在稀薄燃燒技術中組合增壓技術，就已經使最高熱效率達到了44%。當然，該發動機還面臨冷卻及爆震等問題需要解決。而可變壓縮比技術和燃料改質技術都能進一步提高發動機的潛能。新一代普銳斯的發動機將實現40％的熱效率作為向50%熱效率前進的第一步。豐田宣布將於2015年內上市的新一代普銳斯所配備的汽油發動機，最高熱效率將達到40%，這也是量產汽油發動機的「全球最高值」。

第一代和第二代普銳斯配備的「1NZ-FXE」發動機的最高熱效率為37%，現行第三代普銳斯配備的「2ZR-FXE」的熱效率為38.5%。從38.5%到40%，似乎進步不大，可是普通內燃機經過100多年的發展和進步，熱效率想要再提高一點點都很困難。

豐田表示，這是通過把 EGR（尾氣再循環）的極限值由現行普銳斯的21%提高至28%等措施來實現的。提高EGR極限值，並增加冷卻尾氣的循環量，熱容量就會增大，從而降低缸內氣體的溫度，預計可在抑制爆震的同時，使冷卻損失比現行發動機減少8%。豐田將通過加快發動機的燃燒速度來提高EGR極限值，要想實現高速燃燒，重要的一點是促進缸內氣體加速流動，這就需要對發動機結構做一系列改進。據推算，改進後的發動機，在轉速為2000rpm時的壓縮行程中，缸內氣體的平均湍流速度由原來的2.5m/s提高到了3.4m/s。

不過，缸內氣體流速提高也導致點火困難，為此，豐田將火花塞的點火能量由原來的35mJ提高至100mJ。看到沒有，為了熱效率的一點點提升，為了更加節油，工程師們真是殫精竭慮啊！

可是，車主們只要一點點不在意，這些努力就全都白費了。比如多踩幾腳剎車。而最新柴油發動機熱效率達44%，柴油發動機有著比汽油發動機更高的熱效率，雖然柴油發動機已經很省油了，但是豐田新開發的2.8L直列4缸柴油發動機「1GD-FTV」的熱效率比原來的「1KD-FTV」提高了15%以上，最高熱效率達到了驚人的44%。

新型發動機將壓縮比從原來的15.0提高到了15.8，摩擦損失也比原來減少28%，同時採取大量措施減少熱損失，比如以增加空氣流量為目的而改變了進氣口的形狀及配置、活塞頂部設置了新開發的覆膜、將水套的容積比原來減小一半等等；噴油壓力也提高至2500bar。

如此之高的熱效率，再輔以豐田的混動技術，豐田設想在所有扭矩範圍的車輛上都配備混合動力系統，競爭對手們可能頭都大了。

謝邀。

這裡如果特指新普銳斯的那台2ZR-FXE 引擎的話，我個人的評價就一句話：

在量產型發動機裡面，它做到了其他廠家幾乎無法做到的事。

其他各廠家玩兒命的祭出TSI、VVT、ECOTEC GEN等等等等就是為那提高那麼一點點熱效率，哪怕增加1%都是非常了不起的巨大進步，Toyota這下直接把漲停板拉到了幾近40%，有點獨孤求敗的意思了。

一般來說，熱效率是指發動機輸出的機械功與燃燒燃油產生的化學能量的比率。汽油機大概在20%~30%，柴油機略高一些，約30%~40%；其中：不完全燃燒和排氣損失佔了損耗的大頭，其次是冷卻損失、泵氣損失和機械損失（主要做功部分）等；

Toyota給出的官方數據來看，是把重心放在了提高廢氣再循環率（EGR）上，使得氣缸內的滾流比提高至了2.8左右（又是一項相當了不起的壯舉），既然滾流比改變了，進氣口肯定也不能閑著，於是進氣口的造型也變成了「不可能實現的形狀」，使得進氣後形成的渦流變為幾近垂直的方向，降低了吸氣壓力損失，從而實現了快速燃燒。

總而言之，這是一款在量產型發動機中里程碑一般的一款作品，我個人要為豐田的工程師鼓掌。

還有，誰說豐田只賣車沒技術儲備的......來來來，咱倆嘮嘮......

全文：新普銳斯的發動機熱效率超過40%，豐田怎麼做到的？

寫的比較簡單，只從EGR和活塞說了說

1. 提高廢氣再循環率（EGR）

廢氣再循環是將發動機燃燒後的一部分廢氣，再導入吸氣側。豐田的冷卻再循環廢氣可以提高發動機的熱效率，降低氮氧化物排放，減小發動機爆震傾向。

豐田此次將這款發動機的 EGR 率從 21%提高到了 28%。

銳斯 EGR 系統

為了提高發動機的 EGR 率上限，豐田的想法是提高燃燒速度。為了提高燃燒速度，就要讓氣缸內有理想的氣體流動。豐田把氣缸內的滾流比（活塞運動方向的渦流強度與軸向渦流強度之比）從之前的 0.8 提高到了現在的 2.8。

為了提高滾流比，豐田改變了過去進氣口的造型，這樣一來，進氣後形成的就是垂直方向的渦流，效果很理想。據豐田估算，在 2000rpm 轉速時的壓縮行程中，氣缸內部氣體的平均湍流速度從 2.5 米/秒，提高到了 3.4 米/秒。

這樣一來，即使是在上止點，氣缸內的氣體流動狀況也很好。

2. 改變活塞表面形狀

豐田把這款發動機活塞表面的淺坑直徑減小了，這樣活塞對缸內氣體的擾動效果就更加明顯。但是氣體過高的流動速度，會很難點火。為了解決這個問題，豐田的研究團隊又提高了火花塞的點火能量，從 35mJ 提高到了 100mJ。

事實上，豐田對新款普銳斯發動機的改動，應該不止以上兩點。

謝邀。最近太忙沒時間弄知乎。挖個坑。有時間了回來填。

先簡單說幾句。前一陣子還給我妻子講現在汽油車發動機熱效率最高也就30%幾不能再高了，換句話說你跑空一箱油實際有2/3都沒卵用。而且這東西是有個物理極限的，不是你想推到100%就能上去的。好比說1-100km/h加速，以一般輪胎路面間的摩擦係數，這是有個最短時間的極限的，大學物理水平的計算。再大的動力只會打滑。想突破這個極限只能換條件，比如特殊的路面更好的輪胎。

今天看到這消息我下巴已經掉下來了。沒時間查相關信息，我個人覺得不排除放衛星的可能性（官方油耗大家都懂的），但熱效率極高應該是真的，只是40%太難以置信。如果沒放衛星，那這將是劃時代的突破。內燃機發明以來可排前五的改進。

瀉藥，

內燃機不管是柴油還是汽油，都是靠點燃燃料爆炸來獲得動力。

熱效率可以簡單的理解為點燃一單位燃料能盤【最終】輸出多少動力。

而發動機的熱效率往往是從飛輪都都端獲得，也就是常說的抽出馬力，不是實際到達輪子的輪上馬力。

汽油和空氣混合點燃爆炸產生多少爆炸力，其實固定的，汽油完全燃燒後才能產生最大爆炸力。

而汽油完全燃燒經過計算得出，完全燃燒1g汽油需要消耗14.7g，稱作最佳空燃比。

但是這個空燃比是個理論的數值，

發動機在工作中受到各種客觀條件的制約，而克服這些制約，讓發動機更接近理論方式高效運轉，就是所謂的【提高熱效率】了，

一般來說2大制約：

1，燃料的燃燒效率：這裡面還分了2小點，

a）讓燃料充分和空氣混合併且充分點燃，如果一次沒點燃完全再進行廢氣再燃燒

b）點燃產生的爆炸力剛剛好推動活塞到底，不多餘也不浪費

2，發動機運轉部件的摩擦損失

而現在發動機的技術進步都在圍繞著這2點在展開。

電廠的燃氣輪機能有47.5%，再算上一路的折損。這東西居然比我的eq效率更高。

40%是目前行業先進水平了

為了更好的回答，更認真的回答，我特意翻了我的大學課本。雖然英文版的更加專業，可是實在太難，所以找了本中文版的第三版工程熱力學，認認真真回答問題。

關於卡諾循環，直接上結論：

1、卡諾循環是實際熱機選用循環時的最高理想。

也就是說，我管你啥循環，你的熱效率都不會超過卡諾循環。

2、實際熱機的工作循環並非嚴格按照卡諾循環。

也就是說，這個循環太理想了，而且存在許多問題，實際設備在使用這個循環上，存在很大困難。

那麼活塞式內燃機的理想循環是什麼？

概括來說有三種：定容加熱理想循環（奧托）、定壓加熱理想循環（狄塞爾）和混合加熱理想循環（薩巴德）。

為什麼有三種，那是因為活塞式內燃機分汽油機、煤氣機、柴油機。

在給定相同參數的情況下，進行比較，進氣狀態相同、循環最高壓力和最高溫度相同的情況下，狄塞爾循環熱效率最高。所以柴油車的熱效率比汽油車高。

題主的問題是：40%熱效率的汽油車是什麼概念，概念就是相當於把汽油機做成了柴油機，通常是提高壓縮比，但提到這麼高的效率我估計不止這點手段，可能用了些黑科技。具體怎麼實現人家也不會告訴我們。

結束，卡諾循環中的低溫熱源對於車來說確實就是大氣環境溫度，因為你的排氣管不是對著周圍環境排放的咩？

卡諾循環揭示了一個普遍規律：1、對於理想的各種可逆循環而言，熱效率只由熱源條件決定。

2、不可逆循環的熱效率小於可逆循環。

也就是說，不管你汽油機也好柴油機也好，斯特林發動機也好，你的熱效率都小於卡諾循環的熱效率。

提高熱效率的方法就是不停的使你的循環形狀向理想循環形狀靠攏。

以下是前答案：

謝邀，單純靠記憶回答你，如果有錯，屬於胡言亂語。

汽車發動機的理想循環，如果沒有記錯的話，應該是卡諾循環。

這個循環的熱效率很好算，就是1減去低溫與高溫之比。

所以要提高熱效率，從公式上看，是儘可能降低低溫和儘可能提高高溫。

低溫是冷卻室室溫，車的話可以認為是環境溫度，這個真沒辦法，所以冬天車會有力一點？

那麼就只有提高高溫了，汽油或者柴油燃燒也是有理論上最高溫度的，除非更換工質，所以一開始車的最好熱效率就已經算死了，除此之外，提高高溫還要考慮缸體的耐熱，每個循環還要冷卻不然低溫部分又被拉高了，所以總的來說40個點已經是極限，再往上除非有新的理論，同時材料上的更新。@劉堯

簡單說說：

對於理論奧拓循環，考慮到實際的空氣、燃氣的真實物理特性，part1 真實的卡諾循環效率約為54%，part2考慮到真實循環中傳熱、漏氣、燃燒等的影響，約為45%，part3 再考慮到機械損失，約為36%左右。（注意，這裡談的是有效熱效率）。

日本人一般使用的是指示熱效率，卡諾循環的極限大概也就是在38-39%左右了。

而能夠達到40%，根據新聞總結來說：

1、基於利用進排氣系統實現阿特金森循環的高壓縮比運行帶來的熱效率的提升。提升PART1的計算的效率

2、減少摩擦損失；減少PART3損失

3、熱管理減少燃油耗；減少PART2損失

行業內的水平，自然吸氣的發動機（因為可以使用更高的壓縮比），純自主的一般企業大概在35%，合資企業的國產自用發動機在量產的大概在36-37%左右，2年內量產方案一部分頂尖企業能夠自稱達到38%左右。歐美系發動機裡面量產的能達到38%的也已經很不錯了，我目前還沒見過達到或者超過39%的。

增壓發動機的熱效率大概要低1.5-3個百分點。

不過，最大熱效率（請注意最大這個詞）這個對於客戶的實際使用概念意義不大，關鍵還是滿足客戶的全工況的駕駛需求的前提下油耗低。比如說直列4的1.5升最大熱效率達到40%，但在1.5能配得整車上，我完全可以用37%的直列3的0.9T發動機替代之。關鍵還是你的輸出曲線能否滿足整車的要求，要看最短的那塊板。小排量增壓大輸出，再加上斷缸等技術，實際整車會更低，對於燃油車來說，這個大方向我認為是沒有問題的。

所以走增壓直噴路線的歐美系談小排量高輸出，日本人談高壓縮比和熱效率，這是兩個路線。從大勢來說，至少在燃油車領域，歐美系的路線應該是正解。

熱效率演算法本身也有其特點。

對於HEV/PHEV，特別是後者，我沒有數據，不太了解，因為後者發動機事實上可以單一工況輸出。熱效率的實際意義可能更多一些，至於多多少，我不確定。

至於排名第二答案說2020要達到50%，那啥，沒看到人家是怎麼算的，畢竟不是豐田內部人士，個人認為僅僅就是個理論目標，沒看過報道，我預計HCCI+VCR+XXX+XXX+XXX都算進去直接打幾個折，要麼也是個數字遊戲的偽演算法。

對於汽車而言，一般來看，燃料燃燒產生的能量只有不到1/3被有效利用，至少有超過2/3的熱量被浪費掉了。減少浪費就能夠提升熱效率，進而節油節能省錢！百年汽車史也是苦逼工程師和發動機鬥爭的歷史，如果引擎熱效率不難提高的話，知乎也就不會出現這個問題了嘛。
熱力學第二定律說過，沒有動力消耗或其他變化，是不可能使熱從低溫熱源轉移到高溫熱源的，因此，設計出不消耗其他能量的可逆熱機是不可能的任務（永動機？）。
由此推導而出的卡諾定理（「所有工作於同溫熱源與同溫冷源之間的熱機，其效率都不能超過可逆機」）有兩個最基本的結論：

在相同的高溫熱源和相同的低溫熱源之間工作的一切可逆熱機，其效率都相等，與工作物質無關，與可逆循環的種類也無關。
在相同的高溫熱源和相同的低溫熱源之間工作的一切不可逆熱機，其效率都小於可逆熱機的效率。

以上內容三言兩語說不明白，具體可以參考卡諾定理_百度百科。儘管現實中不存在理想的熱機，但卡諾定理對於提高熱機的工作效率仍具有非常重要的理論意義：盡量提升冷熱源之間的溫度差，或者讓熱機工作循環盡量接近可逆機使得過程中的熱損失盡量小，都能夠提升熱機的效率，這正是傳統汽車內燃機努力的方向。

由於柴油引擎的高壓縮比，使得熱效率要明顯高於汽油引擎。參見【圖文】豐田全新柴油發動機發布熱效率高達44%_新聞中心。而對於汽油引擎而言，散熱損失、機械損失、排氣損失，泵氣損失消耗掉了太多的正能量——其中，個人感覺傳動過程中的能量損失佔比應該也是非常大的吧（懶得去找數據啦O(∩_∩)O哈哈~）。所以，你說提高熱效率到40%有多難？這四大攔路虎上百年了啊！

必須說明的是，四衝程內燃機的最大效率只會出現在某一個轉速區間內，所以，所謂的40%也並不是常常在我們日常用車的過程中出現的。

張工已經說得很明白了。

我就補充幾個通過公開渠道發布過的節點：

1997年實現了量產車37%左右的熱效率。

2009年實現了量產車38%。

2013年實現了量產車38.5%。

2014年實現了非混動量產車38%和38.5%。

2011年（有可能更早）實現了試驗機42.4%和43.7%

編輯一下，補一張圖，更直觀點

（來源見下面的鏈接）再補一個鏈接吧，說得很清楚了

http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1510/14/news056.html

就是你每天改吃一頓飯還能像現在一樣歡快的蹦達的難度了。

首先，要明白什麼是發動機的熱效率？

熱效率指的是發動機輸出的機械功與發動機燃料燃燒產生能量的比值，是衡量發動機技術水平的一個重要數據。那麼發動機熱效率37.1%是一個啥概念？傳統蒸汽機的熱效率是4%-8%，汽油機的熱效率在25%-35%之間，柴油機的熱效率能達到35%-45%，噴氣發動機的熱效率在50%-60%之間。前段時間豐田推出了一款2.5L直列四缸汽油發動機，混動版熱效率達41%，據說是目前量產汽油機中熱效率最高的，這樣你就可以理解37.1%是一個什麼水平了。

那麼，發動機熱效率為什麼都這麼低？

這個問題要解釋清楚非常複雜！發動機是熱機的一種，整個過程可以看做高溫物質轉化為低溫物質同時輸出功。根據熱力學第二定律：不可能從單一熱源吸收熱能並使之完全轉換為有用功而不產生其他變化。說人話就是，熱能不可能完全用來做功，在能量轉化過程中必然會有一定的損失。

這裡就涉及到各種能量間的平衡關係

發動機熱平衡

在發動機的氣缸中，燃料燃燒的總能量，除了一部分轉化為機械能，推動活塞運動，其他部分都以不同的方式散失到外界。燃料的總熱量在有效功與各種損失直接的分配利用情況，稱為發動機的熱平衡。

機械損失

發動機在運轉過程中，活塞與缸壁的摩擦，各齒輪間的相互磨損都會造成能量損失，這部分消耗就稱為機械損失。一般發動機的機械效率在70%~90%之間，機械效率越高，說明機械損失越少。

那麼為什麼汽車發動機發展了近百年，熱效率始終在一個學渣的水平上徘徊，提高發動機熱效率有這麼難嗎？

難！受熱機理論限制，根據「卡諾循環」η=1-T2（低溫物體）/T1（高溫物體），所以要提高熱效率，從公式上看，是儘可能降低低溫和提高高溫，但在發動機上要想做到這一點很難，所以發動機熱效率每提高1%都非常困難。

現在的技術手段，如阿特金森或米勒循環、缸內直噴、提高壓縮比、HCCI壓燃技術等，通常只是一些輔助手段提高燃料燃燒效率。而渦輪增壓是從廢氣中回收一部分能量，減少排氣損失。其他如低摩擦設計、低粘度潤滑油等，則是為了減少機械損失。這些都能在一定程度上提高熱效率，但不會太明顯。在不改變發動機現有構造的情況下，發動機熱效率很難做到大幅度提升。

其實我想說的是這款機子是自然吸氣發動機。

中國的火電熱效率最高記錄是上海某電廠，將將過50%。考慮到中國煤電佔比和輸電損耗，開這車的對於一次能源的能耗比電動車還低，如果考慮到油和煤的碳氫比的話，兩者的碳排放就更沒法比了。所以中國大力支持新能源車(你看都不叫清潔能源了)，也是醉翁之意不在酒。

米勒循環能提高效率，而且很早就發明了，為什麼應用那麼少？

衡量發動機性能的指標有很多，比較單一指標是沒有意義的。張三拿出指標A，炫耀說，看，我的發動機多牛！李四也可以拿出B指標，很不屑地說，切，不過爾耳！

不照顧其它指標，單純追求單一指標的話，40%肯定還不是天花板。廠家拿亮點宣傳可以理解，我們跟著狂熱就沒有必要了。

啥概念，就是你踹別人一腳用了10公斤力，結果發力方式不求行，到別人身上就剩下4公斤力，你的小宇宙全爆發了，到別人身上就晃了一下。就這樣。

有多難？看你想不想幹了，難度和慾望一般是反比關係

關注這個問題2年了.今天終於有把握寫些東西了.

其實也沒什麼東西,給大家普及一下理論知識而已.看了一下幾個答案里.不少答主連熱機的熱效率的理論極限都不清楚

奧托循環效率和壓縮比的關係的曲線圖

根據汽油機的奧托循環效率公式：η=1-ε^(1-γ），η為效率，ε為壓縮比13，γ為空氣比熱容比.空氣的比熱容比為1.4.那麼計算可知奧托循環最大理想熱效率η=1-13^(1-1.4)=1-13^-0.4=1-0.3597=0.6403=64.03%.

而教科書里熱機最高效率是卡諾循環.因為汽油機壓縮比過高會導致爆震,震裂損壞發動機,所以汽油機最高熱效率受到奧托循環效率公式中壓縮比ε的限制.如果使用柴油機壓燃汽油,雖然可以越過奧托循環最大熱效率中壓縮比ε的限制,但是經濟上並不划算.畢竟柴油價格比汽油還便宜.想提高熱效率最直接的辦法就是用柴油機.歐盟汽車二氧化碳排放2020年要達到95g每公里(摺合百公里3.8升油耗).每超標1g罰款95歐元.(每百公里一升油摺合每公里25g二氧化碳,如果某汽車公司平均車輛油耗超標百公里一升油.那麼要罰款25g*95歐元=2375歐元.相當於一輛車貴2萬多人民幣的二氧化碳罰款).這樣嚴厲的油耗標準下單純的汽油機因為壓縮比的限制很難做到3.8升的百公里油耗,所以歐洲小轎車柴油機佔據50%的市場份額.隨著二氧化碳排放每年加嚴7g.到2020年達到95g.未來歐盟小轎車柴油機的市場份額估計還會更高.

那麼真實的卡諾循環效率多少呢?我們根據天然氣燃氣輪機工作溫度T2=1900度=2173k.絕對零度為-273度.空氣溫度T1=25度=298k.那麼計算卡諾循環效率η=1-T1/T2=1-298k/2173k=1-0.137=86.3%.現實生活中天然氣二次循環聯合發電效率為61%.這是人類達到的最大熱效率.

補充說明:電廠的燃氣輪機使用天然氣推動汽輪機的葉片直接做功熱效率47.5%左右.然而因為燃氣輪機排氣溫度有1000度左右,可使用600度的超臨界水回收1000度溫度的排氣的能量,600度的水蒸氣推動透平(蒸氣輪機)二次發電.算下來總的發電效率60%..(汽油機和燃煤鍋爐的排氣溫度過低.回收尾氣能量太困難). 如果電網傳輸加電池充電損耗算20%.電動車電機效率95%總的熱效率為0.6*0.8*0.95=45.6%.電動車若使用天然氣發電的電能,總體算下來仍然比豐田的40%的熱效率高.

熱效率40%是指把汽油的熱量（一般為42.7KJ/KG）的40%轉化為發動機的有效功。

普遍的發動機最準確的熱能利用率只有15%左右好的發動機也只有30%

煉製汽油時消耗的能量幾乎與汽油本身一樣多，所以不要關心這些了，電動才是王道