发动机原理中的热效率极限是多少？

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发动机原理中的热效率极限受多种因素影响：

从理论上来说，只要平均加热温度足够高，放热温度足够低，热效率可达86.7%。但实际情况要复杂得多。

对于内燃机要提升热效率，可从压缩比、工质绝热指数、燃烧等容度着手。例如，奥托循环中，当压缩比为15时，理论热效率可达66%左右，而当压缩比提升至20时，可超过70%。然而，这只是理论值，真实的指示效率还要考虑燃烧时间、换气损失、工质变化等因素的影响，扣除这些损失后，实际的指示热效率会有所降低。

目前来看，发动机的真实热效率上限约为60%。各种内燃机的真实热效率情况不同，例如，有据可查的最高量产汽油机热效率，丰田为41%，本田为40.6%，而马自达据说可达43%。船用的低速大型柴油机热效率最高可达55%。

实验室的热效率也有更高的表现，例如RCCI这种双燃料发动机燃烧技术。有些发动机的最大热效率出现在3000转，但此时的油耗比2000转时还高。这是因为没有考虑发动机负荷，最大热效率点不仅对应转速，还对应负荷，只有两者都达到标准，发动机才能运行在最大热效率点。

目前世界上发动机的最高热效率为57%，例如马自达的创驰蓝天Skyactiv-G，通过高压缩比等技术达到这一水平。若能达到100%，那将带来巨大的变革，但目前还无法实现。

内燃机时代面临挑战，其热效率提升艰难，最高仅45%左右，且往往是理想数值，实际道路行驶能达到30%就不错。相比之下，电机效率超过90%是正常水平，永磁同步电机可达97.5%，在效率及其他方面优势明显。

目前量产发动机最高标准没有超过45%，例如比亚迪的1.5L NA阿特金森循环发动机热效率为43.02%，大部分发动机在35%左右，柴油机在35%至45%区间。限制内燃机热效率的因素包括材料等，例如使用陶瓷复合材料的发动机热效率也只有50%左右，且制造成本很高。

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