热率公式
热效率公式是:ηs=A/Q=1-(T2/T1)=1-(T2/Q1)S。若当热机内的微观粒子的运动有序,并向宏观有序发展(做功)时,即熵S→0,则(T2/Q1)S→0,ηs→1。如果微观粒子的运动无序时,0≤η<<1。提高热效率的方法有:减少摩擦损失;提高发动机内部润滑性能;改善发动机的燃烧条件。汽车热效率是指发动机输出的机械功与燃烧燃油产生的化学能之间的比率,即评价有多少热量转化成有效功,发动机工作时燃料所含热能只有少部分转变为推进功,其余部分以热能或动能形式损失掉。
热效率的含义是:对于特定热能转换装置,其有效输出的能量与输入的能量之比,是无量纲指标,一般用百分比表示。常见的有发电装置、锅炉装置、发动机装置等,有以下三种定义方法:发电效率,装置效率,循环效率。在锅炉中,一般不将鼓风机、引风机、炉排运动等小号的能量计入输入能量,而是单独计算和衡量。
能量或内能式E=∑niεi及其微分式,可以分解成象热力学第一定律那样的式子⑷-⑿式。热和功都与系统的熵、有序度q或lnW/lnΩ紧密相联。有序度是分辨系统内能或能量E=∑niεi状态、过程及其演化趋势的关键,更是分离热与功的根本参数。他体现并反映着热与功的权重,并改变了过去片面的微分分离式,加强了热力学与力学的联系。他是连接热学与力学、联系经典与近代热力学的桥梁,他决定着内能(能量)是产热还是做功及其大小和效率。他揭示了体系的微观、宏观有序度与热学和动力学特性间的内在关系,建立了微观粒子与宏观动力学质点间的联系,也使有序度与发动机的效率发生了联系,并得到了一个全新的效率公式η=1-P,他是提高发动机效率,改变发动机研究开发方向,突破热机效率极限1/3和1/2的新希望和理论基础。
发动机中转变为机械功的热量与所消耗的热量的比值。发动机的热效率分为指示热效以及有效热效率两种。指示热效率是指发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。有效热效率是指实际循环的有效功与所消耗的热量的比值,是衡量发动机经济性能的重要指标。
理论上说热效率确实是越高越好,但是车企同时也会综合考虑成本、寿命等因素。梅赛德斯-奔驰F1车队的官方资料显示,它们赛车的动力单元热效率已经达到惊人的50%,但是其不可能装到民用车上,一方面是价格,另一方面F1赛车发动机为了压榨性能,它的使用寿命也不长。比如梅赛德斯-AMG Project One,使用F1发动机,售价1800万,且不说价格,发动机寿命仅仅只有5万公里。所以对于车企来说,发动机既要追求热效率,同时也要考虑成本、耐用性等因素。
发动机热效率为什么都这么低?
首先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:“没有某种动力的消耗或其他变化,不可能使热从低温转移到高温。”说人话就是,热能不可能完全用来做功,在能量转化过程中必然会有一定的能量损失。