目前主流的发动机热效率通常40%以下，汽车的尾气温度仍然很高，有没有办法利用，比如加个斯特林发动机？
咱们平常开的车，发动机工作起来，那可真是个火炉。但你有没有想过，这炉子虽然在“烧”，但很多热量就这么白白散到空气里了，一点都没被咱们利用上，真是太浪费了。
你提到的那个“斯特林发动机”，我听过，这玩意儿挺有意思的。它跟咱们汽车里的那种活塞发动机不太一样，它不是靠爆炸来产生动力的，而是靠温差。简单来说，就是一头热，一头冷，这中间的介质（通常是气体，比如空气、氦气或者氢气）就会循环流动，推动活塞工作。
那么，把这种发动机装到车上，能不能把发动机排出来的那些“热尾气”的温度降下来，顺便再多赚点动力呢？理论上，这绝对是个好主意，而且过去也确实有不少人在研究这个。
为什么想用斯特林发动机来“收尾气热”？
想想看，咱们汽车发动机工作的时候，排出来的尾气温度可不低，几百摄氏度那是常事。这温度，对于普通的水来说，早就变成蒸汽了。而斯特林发动机，最擅长的就是利用这种温差来做功。
简单来说，我们可以把汽车主发动机排出来的热尾气，当成斯特林发动机的“热源”。而我们再给斯特林发动机找个“冷源”，比如让它接触到空气，或者设计一个散热器让它散到周围空气里。
这样一来，热尾气给斯特林发动机的一边加热，周围空气给另一边降温。中间那个工作介质（气体）就会在这个温度差的驱动下，在两种不同温度的腔体之间来回穿梭，膨胀、收缩，从而带动连杆和曲轴转动，产生额外的动力。
这听起来很美好，为什么现在路上跑的车没几个这么装的呢？
这里面学问可就大了，咱们一步步来说：
1. 效率的瓶颈： 你说得对，现在主流发动机的热效率确实在40%以下。这说明，咱们传统的内燃机本身就还有很大的进步空间。斯特林发动机虽然理论上可以达到很高的效率（尤其是在温差很大的情况下），但实际应用起来，它也有自己的“小脾气”。
斯特林发动机本身的效率： 斯特林发动机的理论效率跟温差有关，温差越大，理论效率越高。但实际制造出来的发动机，考虑到摩擦、热传导损失等因素，效率会打个折扣。把它们跟现代高效的内燃机比，有时候并没有那么大的优势。
温差的利用： 汽车发动机排出的尾气温度虽然高，但它的“热量”是瞬间释放，而且温度也会随着发动机工况而变化。如何稳定、高效地将这些热量传递给斯特林发动机，并保持一个持续的温差，这是个技术难题。
2. 系统的复杂性：
增加的重量和体积： 再加一套发动机，这可不是闹着玩的。斯特林发动机本身就需要一定的体积和重量，再加上配套的连接管路、散热系统等，整个车的重量和体积都会增加。这会反过来增加油耗，有点“捡了芝麻丢了西瓜”的意思。
维护和可靠性： 汽车需要的是简单、可靠、易于维护的动力系统。增加一套全新的、可能还不那么成熟的发动机，会大大增加故障点，维修起来也更麻烦。
成本： 任何新技术推广，成本都是一个绕不过去的坎。如果为了那一点点的燃油经济性提升，需要付出高昂的初期成本，消费者不一定买账。
3. 技术实现的挑战：
热交换效率： 如何有效地从高温尾气中吸收热量，并将热量传递给斯特林发动机的工作介质，同时又要保证自己的热量能快速散发出去，这需要非常精密的换热器设计。稍有不慎，热量传递不畅，或者过热损坏，都会让整个系统失效。
动态响应： 汽车发动机的工况是变化的，比如急加速、怠速等。斯特林发动机需要能够快速响应这种变化，及时调整自身工作状态，否则它可能在某些工况下帮不上忙，甚至拖后腿。
密封问题： 斯特林发动机工作时，工作介质（气体）是在密闭循环中运动的。对于汽车这种震动大、温度变化大的环境，保持长期的可靠密封是个挑战。
曾经有过哪些尝试？
确实，历史上有很多工程师和科研机构对这个想法进行过研究和尝试。比如：
一些研究项目： 有些公司和大学曾经开发过原型车，在其中安装了斯特林发动机作为辅助动力单元。它们的目标通常是提高燃油经济性，或者降低排放。
一些特殊领域： 在一些对噪音要求非常高的场合，比如某些发电机组，斯特林发动机因为其静音和低排放的特点，有过一些应用。但那通常是在稳定工况下，不需要像汽车那样频繁地改变工况。
那么，未来的方向呢？
虽然直接把斯特林发动机装在每辆车上暂时不太现实，但“回收余热”这个思路是绝对正确的，也是汽车行业一直努力的方向。
更高效的能量回收系统： 除了斯特林发动机，还有很多其他技术在被研究和应用，比如热电发电机（TEG），它们可以直接将热能转化为电能。这些电能可以用来给电池充电，或者驱动一个小型电机，辅助驱动车辆。
混合动力技术： 现在的混合动力汽车，本身就是在做一种能量管理。它们通过回收制动产生的能量（能量回收制动）来充电，然后再用电能驱动车辆。这个思路跟回收尾气余热有异曲同工之妙，都是想把“浪费掉”的能量利用起来。
改进内燃机本身： 工程师们也一直在想办法提高内燃机本身的效率，比如更精确的燃油喷射、更先进的涡轮增压技术、可变气门正时等，这些都能减少热量损失。
所以，虽然咱们现在还看不到满大街跑着带“大尾巴”或者看着有点怪异的斯特林发动机的汽车，但利用发动机余热来提高效率的思路，绝对是汽车技术发展中一个重要的方向。未来，我们可能会看到更多巧妙的、集成化的热能回收技术出现在汽车上，让它们变得更省油、更环保。
你提到的那个“斯特林发动机”，我听过，这玩意儿挺有意思的。它跟咱们汽车里的那种活塞发动机不太一样，它不是靠爆炸来产生动力的，而是靠温差。简单来说，就是一头热，一头冷，这中间的介质（通常是气体，比如空气、氦气或者氢气）就会循环流动，推动活塞工作。
那么，把这种发动机装到车上，能不能把发动机排出来的那些“热尾气”的温度降下来，顺便再多赚点动力呢？理论上，这绝对是个好主意，而且过去也确实有不少人在研究这个。
为什么想用斯特林发动机来“收尾气热”？
想想看，咱们汽车发动机工作的时候，排出来的尾气温度可不低，几百摄氏度那是常事。这温度，对于普通的水来说，早就变成蒸汽了。而斯特林发动机，最擅长的就是利用这种温差来做功。
简单来说，我们可以把汽车主发动机排出来的热尾气，当成斯特林发动机的“热源”。而我们再给斯特林发动机找个“冷源”，比如让它接触到空气，或者设计一个散热器让它散到周围空气里。
这样一来，热尾气给斯特林发动机的一边加热，周围空气给另一边降温。中间那个工作介质（气体）就会在这个温度差的驱动下，在两种不同温度的腔体之间来回穿梭，膨胀、收缩，从而带动连杆和曲轴转动，产生额外的动力。
这听起来很美好，为什么现在路上跑的车没几个这么装的呢？
这里面学问可就大了，咱们一步步来说：
1. 效率的瓶颈： 你说得对，现在主流发动机的热效率确实在40%以下。这说明，咱们传统的内燃机本身就还有很大的进步空间。斯特林发动机虽然理论上可以达到很高的效率（尤其是在温差很大的情况下），但实际应用起来，它也有自己的“小脾气”。
斯特林发动机本身的效率： 斯特林发动机的理论效率跟温差有关，温差越大，理论效率越高。但实际制造出来的发动机，考虑到摩擦、热传导损失等因素，效率会打个折扣。把它们跟现代高效的内燃机比，有时候并没有那么大的优势。
温差的利用： 汽车发动机排出的尾气温度虽然高，但它的“热量”是瞬间释放，而且温度也会随着发动机工况而变化。如何稳定、高效地将这些热量传递给斯特林发动机，并保持一个持续的温差，这是个技术难题。
2. 系统的复杂性：
增加的重量和体积： 再加一套发动机，这可不是闹着玩的。斯特林发动机本身就需要一定的体积和重量，再加上配套的连接管路、散热系统等，整个车的重量和体积都会增加。这会反过来增加油耗，有点“捡了芝麻丢了西瓜”的意思。
维护和可靠性： 汽车需要的是简单、可靠、易于维护的动力系统。增加一套全新的、可能还不那么成熟的发动机，会大大增加故障点，维修起来也更麻烦。
成本： 任何新技术推广，成本都是一个绕不过去的坎。如果为了那一点点的燃油经济性提升，需要付出高昂的初期成本，消费者不一定买账。
3. 技术实现的挑战：
热交换效率： 如何有效地从高温尾气中吸收热量，并将热量传递给斯特林发动机的工作介质，同时又要保证自己的热量能快速散发出去，这需要非常精密的换热器设计。稍有不慎，热量传递不畅，或者过热损坏，都会让整个系统失效。
动态响应： 汽车发动机的工况是变化的，比如急加速、怠速等。斯特林发动机需要能够快速响应这种变化，及时调整自身工作状态，否则它可能在某些工况下帮不上忙，甚至拖后腿。
密封问题： 斯特林发动机工作时，工作介质（气体）是在密闭循环中运动的。对于汽车这种震动大、温度变化大的环境，保持长期的可靠密封是个挑战。
曾经有过哪些尝试？
确实，历史上有很多工程师和科研机构对这个想法进行过研究和尝试。比如：
一些研究项目： 有些公司和大学曾经开发过原型车，在其中安装了斯特林发动机作为辅助动力单元。它们的目标通常是提高燃油经济性，或者降低排放。
一些特殊领域： 在一些对噪音要求非常高的场合，比如某些发电机组，斯特林发动机因为其静音和低排放的特点，有过一些应用。但那通常是在稳定工况下，不需要像汽车那样频繁地改变工况。
那么，未来的方向呢？
虽然直接把斯特林发动机装在每辆车上暂时不太现实，但“回收余热”这个思路是绝对正确的，也是汽车行业一直努力的方向。
更高效的能量回收系统： 除了斯特林发动机，还有很多其他技术在被研究和应用，比如热电发电机（TEG），它们可以直接将热能转化为电能。这些电能可以用来给电池充电，或者驱动一个小型电机，辅助驱动车辆。
混合动力技术： 现在的混合动力汽车，本身就是在做一种能量管理。它们通过回收制动产生的能量（能量回收制动）来充电，然后再用电能驱动车辆。这个思路跟回收尾气余热有异曲同工之妙，都是想把“浪费掉”的能量利用起来。
改进内燃机本身： 工程师们也一直在想办法提高内燃机本身的效率，比如更精确的燃油喷射、更先进的涡轮增压技术、可变气门正时等，这些都能减少热量损失。
所以，虽然咱们现在还看不到满大街跑着带“大尾巴”或者看着有点怪异的斯特林发动机的汽车，但利用发动机余热来提高效率的思路，绝对是汽车技术发展中一个重要的方向。未来，我们可能会看到更多巧妙的、集成化的热能回收技术出现在汽车上，让它们变得更省油、更环保。
网友意见
余热当然可以利用，但不具备工程意义。
首先，三元催化器的脱硝温度需要315℃以上。然后，收集余热就要增加受热面，就会造成排气背压升高，反而降低发动机效率。所以就看是背压影响大还是回收热量更有效。
关键回收热量的换热片要用高导热系数的有色金属，比较贵。
意义不大，关键消费者不会愿意为这个破东西掏钱。把车内装修漂亮点不比这个强？
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