怎麼理解目前最先進蒸汽輪機和內燃機熱效率幾乎差不多的現實?
目前最高效率的超超臨界機組的熱效率在45%~49%左右(以600°C蒸汽等級為例,畢竟700°C等級的不成熟超超臨界機組_百度百科),而據新普銳斯的發動機熱效率超過40%,豐田怎麼做到的?這篇文章介紹,內燃機(豐田)的效率也可以到差不多的水平。為什麼一個是以最大化效率為目標的發電機組,一個是需要考慮動力性和經濟性平衡的乘用車,二者的效率並沒有顯著的差異?(顯著的標準是超超臨界機組不同國家不同型號之間也有4%左右的差距),亦或者這是用在混動車型上發動機,所有天然會大部分運行在最低油耗(也即最大熱效率)工況?那麼派生出來一個新問題,普通的非混動乘用車的發動機,它們肯定也會有個最低油耗區間(萬有特性圖),此區間對應的發動機熱效率一般能達到什麼水平(這是在兼顧了動力性和經濟性調教以後的水平)?
怎麼理解?你能把整個兒超超臨界蒸汽輪機發電機組裝到汽車發動機艙里嗎?
要是想給奧特曼做一輛車,必須是蒸汽機的。問題是你還準備怎麼給這車修條路?
電廠是穩定的熱效率,而汽車的最高熱效率是在最佳工況下達到的,但是你開車的時候又有多少是最佳工況呢?此外,對於電廠這麼龐大的發電量來說提升一個百分點也是非常大的進步,題主殊不知有多少能源從業者在為這一個百分點而奮鬥。
然而內燃機並不只有汽油機。
考慮到發電廠的體量,大型船用低速柴油機以只有區區幾千噸的重量,也能有超過50%的熱效率。不過,這東西好像也裝不到車上,有點跑題了。
另外,早期的汽車是有蒸汽動力的。你要知道,超超臨界啊,循環流化床啊,燃氣聯合循環啊這些聽起來很牛逼而且確實效率很高的東西都是在電廠里的。它們的體積非常大,跟你所舉例的汽車用內燃機永遠沒有比較的必要。
1.你開車時候 99%時間上,你的發動機熱效率在25%左右,電廠穩定在45%+
2.40%以上的顯著區別值為1%-2%
3.如果比較最先進的,蒸汽輪機為47% 汽油機為40% 顯著區別還是很大的
4.拿最先進的汽油機對比老舊的超臨界機組是耍流氓,要比就比最先進的
一、燃燒介質不同,比效率就是耍流氓。煤是很低端的燃料,燃燒性能比油和氣差遠了,只能採用燒開水加蒸氣輪機的方式發電。而對燃氣和燃油,內燃機也不是效率最高的作功方式,而是燃氣輪機或航發,這二者在原理上相似,都能到60%以上的效率,受制於規模和經濟效率工況要求,它們不適合用在小型車上,但能反映出大型機的小型機的效率差距。所以要在同種介質條件下比效率,更適合和汽車小型內燃機比較的應該是航發,雖然汽油也趕不上航空燃油,但煤的差距則更遠。在這麼大的介質差距條件下,燃煤的蒸氣輪機效率尚且能高於內燃機,還有什麼好說的呢。二、煤是一次能源,開採即用,汽油不是,需要石油進行提煉。而且輸電比運輸燃油損失低得多,這裡頭能量損耗就差別大了去了。別看表面效率差不多,算上提煉和運輸損耗,內燃機的綜合效率一下子就掉下去了。所以小型內燃機和大型蒸氣輪機一樣是無法相提並論的。
一個是燒煤的一個是燒汽油的,沒法比,煤多少錢一噸,汽油多少錢一噸?至於熱效率,燃氣輪機聯合循環的熱效率最高超過61%,比超超臨界燃煤電廠高多了,但是發電成本大大高於燃煤電廠,因為燃機是燒天然氣的。
說的是熱效率。
柴油機熱效率超過47%的也比比皆是。天然氣內燃機熱效率達到47%的也比比皆是。
豐田費了這麼大勁兒才做到汽油機熱效率40%。是不是考慮應該放棄汽油機?的確效率差不多,但使用場合不同,如果把內燃機做到100萬千瓦,還能有現在的效率嗎?同理,把超超臨界做成幾百個千瓦也不行。它們在該呆的位置做該做的事,才能發揮出最高效率。
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