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發動機的動力來自燃燒汽油,但燃燒汽油后獲得的能量,最終有多少傳至車輪驅動車輛呢?
現今幾乎所有汽車都使用四沖程發動機,因為它比轉子、二沖程和渦輪發動機可靠,制作成本較低,兼且較容易調校至符合當前的廢排標準,故此經過百年仍然屹立不倒,可是這類機器的效率其實不高,燃燒汽油后獲得的能量,最終只有小部分被用來驅動車輛。
燃燒汽油產生的能量,簡單來說就是熱力。以汽油發動機而言,當中大概有30%的熱力直接從廢氣排出發動機而流失,另有30%左右的熱力是透過發動機體、機油和冷卻系統流失于大氣之中。剩下的40%能量,當中大概又有高達10%消耗于發動機內部摩擦、驅動發動機內活動組件,以及所謂泵氣損失的進排氣效率偏差而流失。余下來的,還要用來帶動發電機、液壓助力泵、空調壓縮泵、水泵等外加裝置,接下來又被變速器、傳動軸等消耗了部分能量,結果七除八扣之后,從汽油所獲得的能量,最終只剩下20%至25%左右是用來驅動車輛。
提高發動機效率有很多方法,時下常用的有缸內直接燃油噴射系統,它的供油量和時間比傳統噴射系統準確,霧化燃油效果也較好,讓燃油得以更加徹底地在汽缸內燃燒。可變氣門正時系統則能配合發動機轉速改變氣門開關時間和幅度,降低發動機的泵氣損失,簡單來說即是提高發動機進排氣效率。提高發動機進排氣的效率的方法還有使用機械或渦輪增壓器,后者的運作更是利用廢氣中的能量來帶動,故此可說是其中一類能量回收裝置。
上文提到發電機、轉向助力泵、空調壓縮泵、水泵等都消耗發動機的能量,以馬力計算,空調壓縮泵便消耗大概4匹馬力,故此關上比開著空調省油,而且加速快一點,這是部分汽車于全油門加速期間自動關掉空調壓縮泵的原因,使用電動空調壓縮泵也是業界新趨勢,事實上部分混動車已經使用這類電動裝置。近乎所有新車都轉用電子轉向助力,皆因傳統液壓助力泵消耗2至4匹馬力,以電力輔助轉向系統便可省油一些。至于發電機,動輒消耗數匹至十匹。為求降低發電機的負荷,越來越多新車只會在制動減速期間,即車輪反過來帶發動機轉動的時候,發電機才會全力出擊替電池充電,其余時間只會輕微發電“養”著電池,這個回收動能轉化為電力的做法能夠降低一點耗油量呢!水泵也會消耗動力,而且發動機轉速越高,消耗越大,隨時高達10匹8匹,故此不少汽車已經改用了電動水泵。總之,電子助力、電水泵甚至電空調泵將會是大趨勢,聚沙成塔,各項裝置電力化之后便可降低動力損耗,達到較省油和較低廢排的效果。