为什么发动机的热效率不能达到100%？

朱博士回答：发动机的热效率为什么不能达到100%，我也只能用前辈们的研究结果给大家解释一下。发动机是热机的一种，热机的最大热效率到底能达到多少？解释这方面问题的基础理论就是热力学第二定律和卡诺循环。

不可能制成一种循环动作的热机，从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其它变化。这就是热力学第二定律的一种表述方式。

任何一种热机的热效率都不可能达到100%。

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所以，科学家开尔文给第二定律表述成：第二类永动机不可能实现 。什么是第二类永动机，大家可以自己查一下。

活塞式内燃机的工作过程可以简化成卡诺循环，这是法国工程师卡诺在深入考察了蒸汽机工作的基础上，于1824年提出的一种理想的热机工作循环。

设一热机中有一定量的工质，工作在温度分别为Th（T1）和Tc（T2）的两恒温热源间。卡诺循环由两个可逆的定温过程和两个可逆的绝热过程（定熵）组成。

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用卡诺循环计算一下发动机的热效率，高温存储器的温度假设由燃料燃烧放热维持，温度维持在2200K（1927℃），低温存储器就是大气状态环境温度为20℃（293K）。

那么这个卡诺循环发动机的热效率等于1-293/2200；等于0.867，也就是热效率为86.7%。下式是卡诺循环的热效率公式。

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现实世界中的发动机的工作循环肯定跟理论循环相差太多，热效率要比86.7%还差的很远。内燃机行业的工作者通过一个多世纪的努力，现在柴油的热效率最高可以大于50%，汽油机的热效率最高可以达到40%以上。

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汽油机的能量损失主要包括以下几个部分

1、 废气带走的热量约占燃料总化学能的30%；

2、 冷却液带走的热量约占30%；

3、 机械损失、泵气损失、以及不完全燃烧的损失等约占8%；

现在汽车发动机的最大热效率大部分处于30%到40%之间。